Вода от камък и слънчев вятър

Водата в космическото пространство е много и става все повече – заради Слънцето.

Джон Брадли от Ливърморската национална лаборатория Лоурънс (САЩ) открил нов източник на вода в нашата Слънчева система и изглежда, далеч извън нейните предели. Лабораторни експерименти на екипа му показали, че слънчевият вятър съвсем реално може да създава вода директно от междупланетния прах.

Споменатият вятър представлява поток от високоскоростни частици, разпръсквани от нашето светило във всички посоки. Телата в системата постоянно се бомбардират от тези частици и малките тела от рода на прахови частици или метеороиди могат сериозно да пострадат от тях, получавайки своята порция „ветрова“ ерозия.

Задълбочено изучаване на образци лунен грунт в земни лаборатории от 90-те години показало, че такава ерозия в неговите силикати често води към отслабване на връзките, задържащи атомите водород и кислород в състава на повърхностните породи. Тогава възникнали предположения, че в резултат от такава бомбардировка от повърхността може да бъде извлечена вода.

Макар че при подобен „обстрел“ силикатите освобождават само един атом водород на един атом кислород, дефицитът на още един водороден атом помага да се преодолее слънчевият вятър, носещ със себе си атоми водород във вид на протони. Но опитите да се открие лабораторно потвърждение на съществуването на такъв механизъм давали смесени резултати. Подобни реакции протичат бавно и в лаборатория е много трудно да се открият техни следи за кратко време.

Екипът на Брадли използвал за тази цел спектроскопия на характерните загуби на енергия от електроните, включваща бомбардировката на образци с електронен лъч. При сблъсъка на електроните с изследваното вещество лъчът се отклонява с различни скорости, демонстрирайки колко много енергия е загубена от електроните при сблъсъците, което сочи с какви атоми е влязъл в контакт лъчът електрони.

В експериментите били използвани изходни минерали от три типа – оливин, клинопироксен и анортит. И трите са добре представени в Космоса, затова обстрелът им с частици водород и хелий възпроизвеждал реално протичащи процеси в Слънчевата система.

В образците, бомбардирани с водородни атоми, действително била откривана вода, но не и в изложените на хелий, което изключва алтернативни пътища за образуването на вода в провеждания опит.

Даже такъв малък фрагмент космически прах може да носи в себе си вода, получена с помощта на слънчевия вятър.
© NASA

Така учените получили убедително свидетелство за образуването на вода в Космоса от бомбардировката на слънчевия вятър. Това означава, че на планетите, астероидите или просто праховите частици от системи, които милиарди години последователно са подлагани на въздействието на вятъра, вероятно се е натрупало значително количество такава вода.

На полюсите и в кратерите на Луната и Меркурий тази вода може да е много, което е потвърдено от данните на редица сонди. Не по-малко важен е изводът, че водният лед, известен като най-разпространеното твърдо вещество във Вселената, трябва да се среща по целия обем на планетните системи, в центъра на които се намира звезда от главна последователност.

Казано с други думи, една от главните съставки, необходими за възникването и поддържането на живот, е разпространена повсеместно.

Отчет за изследването е публикуван в сп. Proceedings of the National Academy of Sciences.