Планетезимальные столкновения во время формирования планеты в ранней солнечной системе. Кредит: Коджи Канба
Понимание того, откуда взялись основные элементы Земли — и почему некоторые отсутствуют — давно озадачивают ученые. Теперь новое исследование раскрывает удивительный поворот в истории формирования нашей планеты.
Новое исследование, проведенное доцентом профессора Университета штата Аризона Даманвир Гревалом из Школы молекулярных наук и исследования Земли и космоса, в сотрудничестве с исследователями из Caltech, Rice University и MIT, бросает вызов традиционным теориям о том, почему земля и Марс разбиты в Умеренно летучие элементы (MVE).
MVE, такие как медь и цинк, играют решающую роль в планетарной химии, часто сопровождающие жизненные элементы, такие как вода, углерод и азот. Понимание их происхождения дает жизненно важные подсказки о том, почему Земля стала обитаемым миром. Земля и Марс содержат значительно меньше MVE, чем примитивные метеориты (хондриты), что поднимает фундаментальные вопросы о планетарном формировании.
Опубликованное в Science Advances, исследование использует новый подход, анализируя железные метеориты — полученные из металлических ядер самых ранних планетарных строительных блоков — чтобы раскрыть новые идеи.
«Мы обнаружили убедительные доказательства того, что планететезималы первого поколения во внутренней солнечной системе были неожиданно богаты в этих элементах»,-сказал Гревал. «Это открытие изменяет наше понимание того, как планеты приобрели свои ингредиенты».
До сих пор ученые считали, что MVES были потеряны либо потому, что они никогда не полностью конденсировались в ранней солнечной системе или сбежали во время дифференциации планетезима. Тем не менее, это исследование раскрывает другую историю: многие из первых планетезималов удерживали их MVE, что позволяет предположить, что строительные блоки Земли и Марса потеряли их позже — после периода насильственных космических столкновений, которые сформировали их формирование.
Удивительно, но команда обнаружила, что многие планетезималы внутренней солнечной системы сохраняли численность MVE, подобные хондриту, показывая, что они нарастали и сохранили MVE, несмотря на дифференциацию.
Это говорит о том, что предшественники Земли и Марса не начали истощаться в этих элементах, но вместо этого их потеря произошла в течение длительной истории столкновенного роста, а не неполной конденсации в солнечной туманности или планерезимальной дифференциации.
«Наша работа переопределяет то, как мы понимаем химическую эволюцию планет», — объяснил Гревал. «Это показывает, что строительные блоки Земли и Марса изначально были богаты этими жизненными элементами, но интенсивные столкновения во время планетарного роста вызывали их истощение».
Информация от: Университетом штата Аризона
