Земля поглотила другую планету и (возможно) поэтому на ней есть жизнь

Земля поглотила планету
Новая теория гласит, что Земля могла получить необходимые для жизни элементы в результате столкновения с марсоподобной планетой. Авторы и права: Image courtesy of Rice University.

Новое исследование показало, что древнее столкновение, которое привело к формированию Луны, могло также принести с собой и все элементы, необходимые для зарождения жизни.

Более 4,4 миллиардов лет назад марсоподобное тело столкнулось с молодой Землёй, тем самым выведя Луну на постоянную орбиту вокруг нашей планеты.

Однако новое исследование продемонстрировало, что это событие может иметь гораздо большее влияние, чем мы представляли раньше. Столкновение могло наполнить атмосферу углеродом, азотом и серой, которые играют большую роль в формировании жизни. Об этом сообщили учёные в журнале Science Advances.

В те времена Земля была достаточно похожа на сегодняшний Марс. У неё были ядро и мантия, но внешняя часть имела очень мало летучих элементов, таких как азот, углерод и сера.

Элементы во внешней части могли смешиваться между собой, но с элементами в ядре они не взаимодействовали. Хоть летучие элементы и содержались в ядре, проникнуть во внешние слои они никак не могли. А затем произошло столкновение.

Марс
Фото Марса, полученное орбитальным аппаратом “Викинг 1” в 1970-х годах. Авторы и права: NASA / JPL / USGS.

Одна теория утверждает, что некоторые виды метеоритов, которые получили название углеродистых хондритов, когда-то врезались в Землю и тем самым доставили на неё летучие элементы. Эта идея основана на том факте, что соотношения изотопов азота, углерода и водорода, похоже, соответствует тому, что были обнаружены на такого рода метеоритах. Таким образом, сторонники этой теории утверждают, что метеориты являются источниками этих элементов.

Но была обнаружена одна проблема: соотношение углерода и азота оказалось неверным.

По словам автора исследования, в то время как в метеоритах содержится примерно 20 частиц углерода на одну частицу азота, во внешних же земных слоях содержится примерно 40 частиц углерода на одну частицу азота.

Древнее столкновение

Итак, группа авторов данного исследования решила проверить гипотезу о том, что эти элементы были занесены другой планетой. При таком столкновении слились бы два ядра и две мантии. Для экспериментальной проверки гипотезы были созданы высокая температура и давление, при которых могло образоваться планетное ядро. В графитовых капсулах учёные смешали металлическую смесь, представляющую ядро, с силикатной смесью, играющую роль мантии гипотетической планеты.

Изменяя параметры температуры и давления, группа исследователей смогла воссоздать возможные сценарии того, как эти элементы могли разделиться между ядром и мантией планеты.

Земля
На этой иллюстрации показан вид на Землю из космоса. Авторы и права: NASA.

Они обнаружили, что углерод гораздо слабее взаимодействует с железом при больших концентрациях азота и серы, тогда как азот связывается с железом даже в присутствии серы. Это говорит о том, что азот мог проникнуть во внешние слои планеты в случае больших концентраций серы в округе.

Затем они использовали эту информацию вместе с той, как ведут себя летучие элементы в конкретных условиях и какое нынешнее содержание этих элементов во внешних слоях Земли.

После проведения более 1 миллиарда моделирований, учёные пришли к выводу, что необходимым критериям больше всего соответствовал один сценарий – столкновение Земли с марсоподобной планетой, содержащей в ядре 25-30 процентов серы.


Больше информации:

https://advances.sciencemag.org/
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.