Предположение о том, что значительное количество легких элементов было доставлено на раннюю Землю кометами и астероидами, оказалось под вопросом: вклад «импорта» оказался незначительным. Это указывает на то, что вода и другие вещества, необходимые для возникновения жизни, всегда присутствовали на нашей планете.
Определение условий, существовавших на Земле сразу после ее формирования, имеет решающее значение для понимания возникновения жизни. Этот вопрос активно обсуждается научным сообществом, однако единого мнения пока не достигнуто. Существуют различные точки зрения: одни исследователи полагают, что Земля первоначально была полностью покрыта океаном лавы, другие отвергают такую возможность. Также существуют разногласия относительно судьбы легких элементов (водорода, углерода, азота и серы) – одни считают, что они могли преимущественно улетучиться в космос из лавы, другие утверждают, что они сохранялись на планете в достаточном количестве.
Сторонники гипотезы Позднего покрытия утверждают, что легкие элементы не могли «выкипеть» в ранней истории Земли. Согласно этой гипотезе, азот в атмосфере и вода в океанах появились позднее и были доставлены на планету кометами и астероидами. Проверить или опровергнуть эту гипотезу затруднительно, поскольку за 4,5 миллиарда лет большая часть пород, составлявших изначальную поверхность Земли, была поглощена мантией.
В журнале Nature Communications появилась статья международной группы ученых, в которой представлен расчет соотношения изотопов азота для различных сценариев доставки легких элементов на Землю. Для начала исследователи проанализировали соотношение изотопов азота в образцах, взятых как из земной коры, так и из мантии. После этого они попытались определить, в какой степени азот был связан с материалами, формировавшими молодую планету.
Оба сценария – поздняя доставка легких элементов на Землю и предположение о том, что они всегда присутствовали здесь – не согласуются с наблюдаемыми изотопными соотношениями. Недостаточное количество исследованных образцов, особенно из глубоких слоев, привело к тому, что результаты демонстрируют значительный разброс: доля азота земного происхождения, доставленного на Землю хондритными метеоритами после ее формирования, могла составлять от 30 до 100.
Общая масса этих тел, в любом случае, оставалась незначительной, составляя от 0,04% до 0,2% от массы земной мантии. Кроме того, наличие других легких элементов на поверхности планеты также не могло быть результатом падения небесных тел. Так, даже если предположить, что весь азот на Земле был доставлен извне, более 95% водорода все равно не могло быть принесено в земную мантию извне. Масса метеоритов, рассчитанная в новых исследованиях, попросту недостаточна для этого. Следовательно, не более 5-10% воды в земных океанах может содержать «внеземной» водород.
Похожая картина наблюдается и с углеродом в земной мантии: лишь 7–45% его содержится, вероятно, из внеземных источников. Не более 30% серы имеют внеземное происхождение, аналогично селену и теллуру.
Следовательно, хотя поздняя бомбардировка Земли другими космическими объектами и способствовала накоплению азота, она не объясняет возникновение океанов и доставку других необходимых для жизни веществ.