Гипотеза о "дороге жизни"

[Dem]

Есть несколько соображений на тему H2O.
Если мы считаем, что сразу после возгорания, молодое Солнце "выдавило" от себя подальше газы, значит и молекулы воды оно "выдавило" тоже.

Помимо воды, есть ещё гидраты, которые гораздо менее летучи. А также прочие соединение с -ОН (гидроксиды и кислоты), которые при нагреве тоже разлагаются на оксид и воду

На ней дефицит лёгких элементов тоже проявил себя. Она выброшена из более близких к Солнцу областей планетной системы, чем те, где она сейчас обращается.

Не исключено, что накопление летучих элементов идёт не линейно, а только начиная с некой массы.

[bob]

Не исключено, что накопление летучих элементов идёт не линейно, а только начиная с некой массы.

Скорее всего. Тяжёлую пыль накапливать легче. Например, свою водородно-гелиевую шубу Юпитер наверняка получил, почти сформировав ядро. Особенно гелий, который не замерзает вообще никогда, даже при абсолютном нуле. Иначе она бы просто разлеталась, не накапливаясь. Однако нельзя забывать, что свои первичные, водородные в основном, атмосферы, протопланеты земной группы утратили полностью, в связи с близостью к Солнцу и эпохой тяжёлой бомбардировки. Об их составе можно судить только по вторичным атмосферам, позже дегазировавшим из того, что случайно задержалось в породе. Если бы Церера, Паллада и Веста вправду формировались на современных местах, они были бы больше похожи на тёплый Титан. Однако это не так. Это совершенно сухие (во всяком случае на поверхности) безатмосферные тела. Дефицит лёгких элементов проявился сразу. Я говорю - Церера была очень интересна именно потому, что это почти "полноправная планета" земной группы в ряду её планет. От её состава и состава её вулканизма, во многом, зависит взгляд на процесс формирования группы вообще. С моей точки зрения, она стопроцентно вписалась в мои предположения. Она совсем не то, чего от неё ожидали исходно. А продолжающиеся заклинания про гипотетические массы льда на ней - это просто инерция. Никаких его признаков не обнаружено. Её состав хорошо виден по её вулканизму, однозначно указывающему на дефицит лёгких элементов, относительно первоначальных ожиданий. Сейчас даже смешно вспоминать гипотезы, бытовавшие до аппаратного исследования. Особенно ту, самую одиозную, и очень растиражированную, о том, что Церера это сплошной лёд, покрытый естественным асфальтом (чтобы её генезис совпадал с желаемым для теоретиков, но поверхность имела ту отражательную способность, которую она имеет).

[Maki]

А зачем привлекать искусственные гипотезы "заноса воды случайными кометами"? Всё должно быть тупо и логично. Конечно, Земля и Венера вправду формировались рядом, у них действительно есть некая общность в генезисе, в связи с почти одинаковой массой. Но я считаю, что Венера формировалась чуть-чуть ближе снеговой линии молодого Солнца, а Земля чуть-чуть дальше от снеговой линии. А следующими, уже на большем расстоянии, шли Нептун с Ураном.

А про "занос воды" и речи нет.
Вода в протопланетном диске изначально была? Безусловно. До возгорания Солнца, она могла участвовать в формировании планетазималей?
Если ответ "да" - тогда наличие 0,02% воды в общей массе Земли этим вполне можно объяснить.
Когда Солнце вспыхнуло - всю свободную воду оно "сдуло" за снеговую линию. Но вода, которая уже была включена в состав планетазималей, должна была в них сохраниться.
И вот, мы видим две группы каменистых тел: "очень мокрые" за современной снеговой линией, и  "очень сухие" ближе к Солнцу. И получается, что Землю с её ничтожным содержанием воды, выводить из-за "снеговой линии" необязательно. Тем более, воду уже открыли и не Марсе, и даже на Луне.

Нужна солидная затравка из электростатически поляризованной пыли. Причём приличной массы, которая уже сможет осаждать на себя снег чисто гравитационным способом, уже без задействования статики и механического трения.

Так ведь за "снеговой линией" все тела, как правило, и выглядят как результат такого "осаждения": массивное ядро внутри, приличный слой грязного льда снаружи. Будь Земля родом оттуда - её бы всю покрывал океан в десятки километров глубиной.
P.S.
Может быть положение "юпитера" в системе связано с тем, в какой момент его "кормления" загорается звезда?
Если она загорается сравнительно поздно - Юпитер успевает подойти к ней достаточно близко, собрав или раскидав по дороге весь газ, воду, камни и железо.
Если она загорается достаточно рано - вся вода и газы выбрасываются за снеговую линию, и Юпитер остаётся там, в окружении ледяных спутников. А ближе к звезде оказываются сравнительно "сухие" планеты, пригодные для жизни.
Если же Юпитер успел добраться до "зоны жизни" - значит солнце, к этому моменту, ещё не успело её "высушить". Следовательно, вместо "земли", в спутники он себе захватит "океан".
Так что как альтернативу гипотезе "Дороги Жизни", предлагаю гипотезу "Великой Сушки"! 

[Maki]

Помимо воды, есть ещё гидраты, которые гораздо менее летучи. А также прочие соединение с -ОН (гидроксиды и кислоты), которые при нагреве тоже разлагаются на оксид и воду

Тогда, возможно, этого добра оказалось совершенно достаточно для того, чтобы в итоге дать те самые 0,02% от массы Земли.

[bob]

Так ведь за "снеговой линией" все тела, как правило, и выглядят как результат такого "осаждения": массивное ядро внутри, приличный слой грязного льда снаружи. Будь Земля родом оттуда - её бы всю покрывал океан в десятки километров глубиной.

Во первых, если она формировалась сразу за снеговой линией, а не дадеко за ней, то льда было намного меньше, чем на Титане, Европе или Нептуне. А исходно она, наверное, примерно так и выглядела: с мощным океаном под первичной атмосферой. Но тяжёлая  бомбардировка покончила с первичной атмосферой и гидросферой. Важен тот состав, который дегазировал из пород потом, после.

Если она загорается сравнительно поздно - Юпитер успевает подойти к ней достаточно близко, собрав или раскидав по дороге весь газ, воду, камни и железо.
Если она загорается достаточно рано - вся вода и газы выбрасываются за снеговую линию, и Юпитер остаётся там, в окружении ледяных спутников. А ближе к звезде оказываются сравнительно "сухие" планеты, пригодные для жизни.
Если же Юпитер успел добраться до "зоны жизни" - значит солнце, к этому моменту, ещё не успело её "высушить". Следовательно, вместо "земли", в спутники он себе захватит "океан".
Так что как альтернативу гипотезе "Дороги Жизни", предлагаю гипотезу "Великой Сушки"! 

Юпитер не высушить. Даже горячме экзоюпитеры всё равно имеют водородные атмосферы. Поскольку, сформировавшись на дальних перифериях своих планетных систем, они так и остаются вещью в себе: когда они сформировались, им, из-за огромной гравитации им не страшны ни диссипации атмосфер, ни вспышки центральной звезды.

[Maki]

Так ведь за "снеговой линией" все тела, как правило, и выглядят как результат такого "осаждения": массивное ядро внутри, приличный слой грязного льда снаружи. Будь Земля родом оттуда - её бы всю покрывал океан в десятки километров глубиной.

Во первых, если она формировалась сразу за снеговой линией, а не далеко за ней, то льда было намного меньше, чем на Титане, Европе или Нептуне. А исходно она, наверное, примерно так и выглядела. Но тяжёлая  бомбардировка покончила с первичной атмосферой и гидросферой. Важен тот состав, который дегазировал из пород потом, после.

Какие признаки позволяют предположить наличие значительной первичной атмосферы и гидросферы, выбитой при бомбардировке? И насколько это согласуется с мнением, что кометы наоборот способны обогащать планету лёгкими веществами?
Впрочем, если в это время магнитного поля у Земли ещё не было - тогда, вероятно, да, была полная поверхностная дегазация.

[bob]

И насколько это согласуется с мнением, что кометы наоборот способны обогащать планету лёгкими веществами?

Можно честно выразиться? Кометы это вообще бред. Поскольку в готовой системе они бьют с высокими гиперболическими скоростями, и их материал в протопланете накапливаться не может. С безатмосферного тела после тяжёлой бомбардировки всё, что они "приносят", улетает обратно в пустоту (продукты столкновения после импакта имеют тоже гиперболические скорости). А вот первичные планетезимали, бьющие в протопланету с низкими относительными скоростями, летящие почти параллельно ей по той же орбите - те могут оставлять свой состав. Так, в общем-то, процесс и идёт после стадии медленной аккумуляции из диска.

[Maki]

И насколько это согласуется с мнением, что кометы наоборот способны обогащать планету лёгкими веществами?

Можно честно выразиться? Кометы это вообще бред. Поскольку в готовой системе они бьют с высокими гиперболическими скоростями, и их материал в протопланете накапливаться не может. С безатмосферного тела после тяжёлой бомбардировки всё, что они "приносят", улетает обратно в пустоту. А вот первичные планетезимали, бьющие в протопланету с низкими относительными скоростями - те могут оставлять свой состав. Так, в общем-то, процесс и идёт после стадии медленной аккумуляции из диска.

ОК, но ведь в начале бомбардировки, атмосфера из горячего пара должна была сформироваться, причём весьма плотная? Или скорость убегания была так велика, что постоянной атмосферы, в отсутствие магнитного поля, быть не могло?

[bob]

ОК, но ведь в начале бомбардировки, атмосфера из горячего пара должна была сформироваться, причём весьма плотная? Или скорость убегания была так велика, что постоянной атмосферы, в отсутствие магнитного поля, быть не могло?

Да, это будет "ободрано". При столкновении с соседней малой протопланетой всё уйдёт в пустоту. Это катаклизм слишком большого масштаба, чтобы первичная атмосфера и гидросфера уцелели. А это не единичный случай. Скорее - типовой, на поздних этапах бомбардировки.

[Maki]

ОК, но ведь в начале бомбардировки, атмосфера из горячего пара должна была сформироваться, причём весьма плотная? Или скорость убегания была так велика, что постоянной атмосферы, в отсутствие магнитного поля, быть не могло?

Да, это будет "ободрано". При столкновении с соседней малой протопланетой всё уйдёт в пустоту. Это катаклизм слишком большого масштаба, чтобы первичная атмосфера и гидросфера уцелели. А это не единичный случай. Скорее - типовой, на поздних этапах бомбардировки.

Ещё раз перечитал ваш первый пост в теме.
Основные отправные точки у вас - на земле сравнительно мало дейтерия, много воды, и мало углекислоты.
Про углекислоту, возможно, всё-таки пояснит Rattus.

Что касается Марса и Венеры - они ведь также могли иметь гидросферу на ранних этапах, притом не меньшую, чем у Земли. Тяжёлую бомбардировку они пережили, судя по всему, не меньшую. Что дегазировало из глубин потом - на Марсе улетучилось или замёрзло. На Венере - выкипело. Не может ли избыток дейтерия быть связан именно с этим?

[bob]

Что касается Марса и Венеры - они ведь также могли иметь гидросферу на ранних этапах, притом не меньшую, чем у Земли. Тяжёлую бомбардировку они пережили, судя по всему, не меньшую.

Бомбардировка была у всех примерно близкая. Ну очень тяжёлая. В связи с разными скоростями убегания тяжёлые тела при равных ударах пострадали меньше, лёгкие больше (Веста, в сущности - один кратер размером с планету, и Марс близко к тому). А вот, судя по результатам дегазации после неё - состав всё-таки был исходно разный.

[Maki]

Что касается Марса и Венеры - они ведь также могли иметь гидросферу на ранних этапах, притом не меньшую, чем у Земли. Тяжёлую бомбардировку они пережили, судя по всему, не меньшую.

Бомбардировка была у всех примерно близкая. Ну очень тяжёлая. В связи с разными скоростями убегания тяжёлые тела при равных ударах пострадали меньше, лёгкие больше (Веста, в сущности - один кратер размером с планету, и Марс близко к тому). А вот, судя по результатам дегазации после неё - состав всё-таки был исходно разный.

Где на этой диаграмме должны находиться Марс и Венера?
И, повторюсь, как должна была измениться концентрация дейтерия на Марсе, при сублимации бОльшей части его воды?

[bob]

Где на этой диаграмме должны находиться Марс и Венера?

Ох, тяжёлая диаграмма. Почти ничего нет, и по оси абсцисс не указан масштаб. Что я планирую, я уже рисовал:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,167722.msg4539786.html#msg4539786

[Maki]

Ох, тяжёлая диаграмма. Почти ничего нет, и по оси абсцисс не указан масштаб.

Я думаю, ось абсцисс там условная, и на неё просто сгруппированы разные тела СС.

Из диаграммы хорошо видно, что на Юпитере и Сатурне соотношение D/H в 10 раз ниже, чем на Земле, и по этому критерию они соответствуют протопланетному облаку в целом.
Уран и Нептун - отдельная группа, и D/H них в разы выше.
У Земли и астероидов D/H примерно в 10 раз выше, чем у протопланетного облака.
В кометах облака Оорта D/H в 2 - 4 раза выше, чем у Земли и астероидов. И к ним присоседился Энцелад.

На Марсе, ЕМНИП, D/H больше, чем у Земли аж в 5 раз!

Каковы механизмы сравнительного обогащения дейтерием?

[bob]

Каковы механизмы сравнительного обогащения дейтерием?

Не реальный вопрос. Но по конечному результату накопления видно, что Земля ближе к Урану и Нептуну, чем к Венере и Марсу, о чём я и говорил. Точнее - где-то посередине из известных групп. Кометный дейтерий это вообще тяжёлый вопрос. На его фоне Земля выглядит вообще как чужеродный объект в своей планетной системе. Откуда всё это берётся, и как накапливается - чёрт знает. Но видно, что это накапливается не в области формирования Земли совсем. Дейтериевая аномалия - это одна их самых сложных загадок планетогенеза.

[bob]

Каковы механизмы сравнительного обогащения дейтерием?

Не знаю. Прошу помощи. Может быть, кто-то знает.

[Maki]

Каковы механизмы сравнительного обогащения дейтерием?

Не знаю. Прошу помощи. Может быть, кто-то знает.

Мне, всё-таки, кажется, что Пентаграмма сработала... Ждём-с...

[bob]

Мне, всё-таки, кажется, что Пентаграмма сработала... Ждём-с...

Rattus знает? Мнение РАН, в том числе о дейтериевой аномалии в солнечной системе:
" ...Происхождение и историю запасов воды обычно оценивают по измерениям ее изотопных отношений. Так, атом дейтерия в два раза тяжелее атома водорода, и его труднее разогнать до второй космической скорости. Чем больше атмосфера обогащена дейтерием, тем больше планета потеряла воды. При гидродинамическом убегании легкие элементы увлекают тяжелые и дифференциация незначительна. В отличие от благородных газов отношение D/H измеряется дистанционно спектроскопическими методами, и используется в качестве удобного индикатора. Исходное отношение D/H в протопланетном примерно в 10 раз меньше, чем на Земле. Для большинства измеренных комет оно примерно в два раза превышает земное, но эти значения относятся к телам из дальних областей Солнечной системы, а поставщиками летучих на ранней стадии были, скорее всего, кометы зоны Юпитера. Таким образом, кометное происхождение воды на планетах не исключено, но маловероятно. В атмосфере Марса отношение D/H≈ 6Terr многократно измерялось средствами наземной астрономии, но точность этих оценок невысока, так как полосы обычной и дейтерированной воды никогда не наблюдались одновременно. Вода, заключенная в марсианских метеоритах обогащена дейтерием от 2 до 3 раз. Недавно обогащение было измерено в грунте и в атмосфере Марса на ровере Curiosity: 3.1±0.7 и 3.7 соответственно. Датировка различных метеоритов и образца грунта допускает различные сценарии эволюции воды, но в целом однозначно указывает, что Марс утратил значительное количество воды. Простая оценка (умножение современного содержания воды на фактор D/H) дают эквивалентную глубину ювенильного океана на Марсе ~150 м. "
https://scientificrussia.ru/articles/prezidium-ran-19-05-2015

[bob]

Есть хороший юмор о планетогенезисе солнечной системы, и о пресловутых бесконечных "поисках воды и жизни" в ней:

Хохот до коликов пробирает.  Авторы - молодцы, простебали всё, что только известно. С отличным знанием всех возможных исходников.

[Maki]

и о пресловутых бесконечных "поисках воды и жизни" в ней

Ничего дурного в "поисках жизни" я не вижу. Смысл их, как минимум в том, чтобы, наконец "закрыть" вопрос "Есть ли жизнь на Марсе" (или, наоборот...).

Что касается углекислоты - вот, цитата с популярного ресурса :
Ежегодно в виде известковых скелетов морских организмов на дно океана поступает около 2,5 ? 10¹⁴ г углерода. В результате в осадочных породах земной коры накоплено углерода на несколько порядков величин больше, чем его содержится в атмосфере и гидросфере. Так количество углерода в атмосфере оценивается величиной 6,3 ? 10¹⁷ г, в гидросфере 3,6 ? 10¹⁹ г. Концентрация углерода в земной коре в виде каустобиолитов оценивается величиной 6,4 ? 10²¹ г, а в виде известняков и доломитов 5 ? 10²² г. Подавляющая часть захороненных в земле каустобиолитов имеет органическое происхождение. Осаждение карбонатов идет преимущественно биологическим путем...

Так что всё верно, огромное количество углекислоты, вполне сопоставимое с венерианскими её запасами, было поглощено океаном, и связано живыми организмами. Следовательно, никакой принципиальной карбонатной разницы между Землёй и другими каменными планетами нет.