Миллиарды лет воды: астероид Рюгу скрывал то, чего не могли предвидеть ученые

Астероид Рюгу, названный в честь подводного дворца из японской легенды, оказался не просто поэтичным именем — он действительно скрывает "царство воды". Новое исследование японских учёных переворачивает представление о том, как долго жидкая вода могла существовать на астероидах и какую роль она сыграла в формировании водной системы Земли.

Фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DART_collision-2.jpg by NASA/Johns Hopkins APL

астероид

Жидкая вода в космосе — спустя миллиард лет после рождения астероида

Группа исследователей из Токийского университета и других научных центров впервые обнаружила доказательства того, что жидкая вода циркулировала внутри родительского тела Рюгу более чем через миллиард лет после его образования. Эти данные получены на основе микроскопического анализа частиц, собранных японским космическим аппаратом "Хаябуса-2".

Миссия, запущенная Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA), доставила на Землю в 2020 году крошечные образцы грунта — меньше рисового зёрнышка, но их хватило, чтобы изменить научные модели происхождения воды на нашей планете.

"Мы обнаружили, что на Рюгу сохранились нетронутые следы активности воды, свидетельствующие о том, что жидкости перемещались в его породах гораздо позже, чем мы ожидали", — сказал доцент Цуёси Иидзука из Токийского университета.

По словам учёного, вода на астероиде не испарилась сразу после его формирования, как считалось раньше. Она сохранялась в недрах тела, пока не растаяла из-за столкновения с другим астероидом.

Химические часы, рассказавшие историю воды

Главный инструмент исследования — изотопы лютеция (Lu) и гафния (Hf). Эти элементы образуют естественные радиоактивные часы: лютеций постепенно распадается в гафний. Измерив их соотношение, учёные ожидали определить возраст пород. Но результаты оказались неожиданными: содержание гафния было значительно выше ожидаемого.

"Это означало, что система лютеция и гафния была нарушена поздним потоком жидкости", — пояснил Иидзука.

По его словам, удар с более крупным телом вызвал трещины в породах, растопил лёд и позволил воде просочиться внутрь астероида. Этот процесс запустил химические реакции, изменившие изотопный баланс — своеобразную подпись древнего "водного дыхания" Рюгу.

Водные астероиды — поставщики океанов Земли

Результаты открывают новую страницу в истории происхождения земной воды. Если Рюгу мог хранить лёд миллиарды лет, значит, подобные астероиды доставили на молодую Землю гораздо больше воды, чем считалось ранее.

"Мысль о том, что объекты, подобные Рюгу, так долго сохраняли ледяную оболочку, поразительна. Это говорит о том, что строительные блоки Земли были гораздо более влажными, чем мы предполагали", — отметил Иидзука.

Исследование показывает, что ранняя Земля, вероятно, столкнулась с множеством таких тел, и каждое из них добавляло влагу в атмосферу и будущие океаны.

Как "Хаябуса-2" добыла свои сокровища

Миссия стартовала в 2014 году и достигла астероида в 2018-м. Робот-лаборатория совершил две посадки, взяв пробы с поверхности и из-под неё. В 2020 году капсула с образцами благополучно приземлилась в Австралии. Вес полученного материала — всего 5,4 грамма, но в каждом опыте использовались миллиграммы.

"Небольшой размер выборки был серьёзной проблемой. Мы разработали новые химические методы, чтобы выделять даже следы элементов из одного фрагмента", — рассказал Иидзука.

Эти методы позволили увидеть микроскопические следы воды, оставленные миллиарды лет назад.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Игнорировать поздние водные процессы → недооценить вклад астероидов в формирование океанов → изучать изотопные системы, чувствительные к жидкости.
• Считать воду кратковременным явлением → упустить механизмы её долгосрочного удержания → включить термохимические модели столкновений.
• Не сравнивать Рюгу и другие астероиды → ограничить данные одной миссией → использовать результаты OSIRIS-REx для проверки гипотезы.

А что если таких астероидов было множество?

Если родительское тело Рюгу — лишь одно из многих, то Земля могла получать воду в несколько волн, на протяжении миллионов лет. Это объясняет, почему на планете столько океанов, хотя в ранней Солнечной системе вода должна была испаряться. Возможно, жизнь обязана своим существованием именно этим водным посланникам из космоса.

FAQ

Что такое Рюгу?
— Это углеродный околоземный астероид, к которому в 2018 году прилетел японский аппарат "Хаябуса-2".

Почему его называют "водным дворцом"?
— Название взято из японской легенды о подводном замке Рюгудзё - символе воды и тайн.

Как вода могла сохраниться на астероиде?
— Лёд был "законсервирован" в породах, а столкновение с другим телом вызвало его таяние и миграцию жидкости.

Можно ли сказать, что астероиды принесли воду на Землю?
— Да, результаты подтверждают, что такие тела могли доставить значительную часть земной воды.

Что будет дальше?
— Учёные намерены изучить фосфатные жилы в образцах и сравнить их с материалами астероида Бенну, чтобы понять, насколько распространены подобные процессы.

3 интересных факта

Исторический контекст

Миссии "Хаябуса" и "OSIRIS-REx" открыли новую эпоху прямых исследований астероидов. Если раньше сведения о воде в космосе получали только по метеоритам, то теперь учёные работают с первозданным материалом из самого космоса. Открытие жидкой воды на Рюгу доказывает, что даже малые тела способны хранить жизнь в зародыше — в каплях древней влаги, путешествовавших миллиарды лет прежде, чем попасть на Землю.

Уточнения

Рюгу (Ryugu) — типичный околоземный астероид из группы Аполлона. Принадлежит к тёмному спектральному классу C и имеет вытянутую орбиту, из-за чего в процессе своего движения вокруг Солнца пересекает не только орбиту Марса, но и Земли.