Происхождение воды на Земле по сей день неизвестно.
Изначально на основе высокой температуры ранней планеты предполагалось, что она была привнесена из космоса. Наиболее вероятными источниками считались ледово-каменные кометы из удаленных регионов Солнечной системы вроде пояса Койпера и облака Оорта. Лед на таких объектах сублимируется, формируя характерные хвосты.
К тому же существовала версия выделения воды из магмы при вулканизме путем конденсации водяного пара.
Определение изотопного состава воды в 1990 гг. подтвердило первую теорию. В то же время оказалось, что по соотношению дейтерия и водорода она ближе к углеродистым астероидам, чем к кометам. Эти объекты из основного пояса астероидов между Марсом и Юпитером содержат гидратированные минералы.
Новая гипотеза предполагает существование парового диска в ранней Солнечной системе. По мнению ученых, он образовался вследствие сублимации льда, содержащегося в астероидах протопланетного диска Солнца, в результате их нагрева после рассеяния последнего. Таким образом вода перешла в газообразное состояние, сформировав вокруг Солнца паровое облако. Оно постепенно расширялось внутрь Солнечной системы, окутывая планеты земной группы – Землю, Венеру, Марс, Меркурий. Пар захватывался ими гравитацией и конденсировался. Исследователи считают, что этот процесс происходил 20-30 млн лет после образования Солнца в связи с резким повышением его светимости, что ускорило дегазацию астероидов.
Данная теория основана на результатах астрономических наблюдений и миссий по изучению астероидов. В том числе были рассмотрены данные радиотелескопа ALMA по другим планетным системам со структурами вроде пояса Койпера. Они проявили возможность сублимации планетезималями летучих веществ вроде CO. Исследователи предположили, что объекты, находящиеся у звезд, скорее всего, поглощают воду.
Для подтверждения новой гипотезы ученые разработали численные модели, симулирующие все эти процессы. Результаты моделирования согласуются с фактическими данными: количеством воды на Земле, ее изотопным соотношением водорода и дейтерия и наличием воды на других планетах Солнечной системы, включая древний Марс.
Новую теорию подтверждает обнаружение связанных с водой минералов в виде солей натрия в материале астероида Рюгу.
Теперь ученые собираются проверить свою гипотезу обнаружением паровых дисков в молодых планетных системах путем наблюдений с использованием радиотелескопа ALMA.
