Земля образовалась исключительно из материала внутренней части Солнечной системы: исследование
Земля сформировалась почти полностью из материала внутренней части Солнечной системы. Раньше планетологи считали, что от 6 до 40% вещества прилетело из-за орбиты Юпитера и принесло с собой воду. В новой работе ученые показывают, что доля внешнего материала на Земле не превышает 2% или вовсе равна нулю. Журнал Nature Astronomy опубликовал результаты этих изысканий.
Материалы не смешивались из-за Юпитера. Когда Солнечная система только зарождалась, этот газовый гигант стремительно рос. Его гравитация разорвала протопланетный диск — кольцо из газа и пыли, где обычно формируются планеты. Юпитер стал физическим барьером и перекрыл путь камням и пыли из внешней области во внутреннюю. Долгое время ученые не знали, насколько проницаема эта преграда, но теперь они доказали, что она почти ничего не пропускала.
Чтобы сделать такие выводы, планетологи Паоло Сосси и Дэн Бауэр из Швейцарской высшей технической школы Цюриха сравнили, из чего состоят Земля и метеориты. Для этого они применили статистические алгоритмы к 10 изотопным системам пород с нашей планеты, Марса и астероида Веста. Изотопы — это разновидности атомов одного химического элемента. Они ведут себя одинаково в химических реакциях, но отличаются по массе, так как в их ядрах находится разное количество частиц-нейтронов. Раньше ученые судили о том, откуда прилетели небесные тела, лишь по 2 изотопным системам, поэтому старые выводы были менее точными.
Возникновение жизни оказалось почти невозможным без помощи извне — исследование
Если изучить изотопы, можно точно узнать, где именно образовалась порода. Ученые делят все метеориты на два типа в зависимости от того, из чего они состоят. Углеродистые камни рождаются во внешней части Солнечной системы и содержат много воды с углеродом. Неуглеродистые метеориты появляются во внутренней части. Швейцарские исследователи выяснили, что Земля состоит только из неуглеродистого материала. Это значит, что планета развивалась в стабильной среде и просто поглощала соседние мелкие объекты, пока увеличивалась в размерах.
Из этих данных следует, что вода изначально находилась во внутренней Солнечной системе, а не прибыла вместе с метеоритами издалека. Также новые данные подтвердили, что Земля, Марс и Веста состоят из одинаковых химических элементов.
Авторы работы предполагают, что Меркурий и Венера образовались из того же материала. Доказать это прямо сейчас невозможно, так как исследователи пока не добыли образцы горных пород с этих планет. В будущем команда Сосси планирует выяснить, почему в горячей внутренней зоне Солнечной системы вода сохранилась в таком объеме, которого хватило, чтобы наполнить океаны. Ученые также хотят проверить, действуют ли аналогичные правила, когда планеты формируются у других звезд.
Фото ESO / C. Lawlor, R. F. van Capelleveen et al. / Creative Commons BY 4.0
Самое популярное
