Кусок железа метеорита Кампо дель -Сиело, один из образцов, измеренных в исследовании. Кредит: Кэтрин Бермингем
Команда, возглавляемая новым ученым Брансуика Рутгерса, пришла к выводу, что вода не появилась до раннего во время формирования Земли, как считалось ранее, понимание, которое непосредственно связано с вопросом о том, когда жизнь возникла на планете.
Обнаружение, сообщаемое в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta, является важным, потому что данные, представленные в исследовании, подтверждают идею о том, что вода прибыла к окончательным этапам развития Земли в планету из пыли и газа, то, что геологи называют поздним аккрецией.
Ученые стремятся узнать, когда появились составляющие материалы, необходимые для жизни, чтобы они могли понять, как и когда началась жизнь. Согласно настоящему научному пониманию, по крайней мере три необходимые ингредиенты необходимы для начала жизни. Это вода, энергия и суп с органическими химическими веществами, известными как CHNOPS — опытный сокращение для углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора и серы.
«Когда вода была доставлена на планету, является основным вопросом без ответа в планетарной науке», — сказала Кэтрин Бермингем, доцент кафедры земли и планетарных наук в Школе искусств и наук Рутгерса, и ведущий автор исследования. «Если мы знаем ответ, мы можем лучше ограничить, когда и как развивалась жизнь».
Бермингем — космогеохимик, ученый, который изучает химический состав вещества в солнечной системе, особенно сосредоточившись на происхождении и эволюции солнечной системы и ее скалистых планет, анализируя земные породы и внеземные материалы, такие как метеориты.
Используя масс -спектрометрию термической ионизации и новый аналитический метод, разработанный командой, Бермингем и его коллеги изучали изотопы молибдена элемента. Изотоп — это форма элемента с одинаковым количеством протонов, но другое количество нейтронов. Это позволяет иметь одни и те же химические свойства, одновременно имея другую атомную массу.
«Изотопный состав молибдена из земных пород обеспечивает нам специальное окно в события, происходящие во время окончательного ядра Земли, когда планета собиралась последние от 10 до 20% материала. Этот период, как полагают, совпадает с Формирование Луны », — сказал Бермингем.
Они извлекли молибден из образцов метеоритов, полученных из Национального музея естественной истории Смитсоновского института. Научное сообщество разделило метеориты на две общие группы — первые, «CC», с составляющими элементами, предполагающими метеориты, образованные во внешней, предположительно влажной солнечной системе. Вторая группа, «NC», имеет характеристики, указывающие на его метеориты, образованные во внутренней, предположительно сухой солнечной системе. Это исследование было сосредоточено на образцах, которые принадлежат группе NC.
Они сравнили изотопный состав молибдена этих метеоритов с земными породами из Гренландии, Южной Африки, Канады, Соединенных Штатов и Японии, собранных полевыми геологами. Считается, что молибден в этих породах, как правило, добавляется на Землю в течение времени, когда была образована луна, что происходит, когда произошло окончательное образование ядра. Это именно тогда, когда команда хотела искать происхождение воды.
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
«Как только мы собрали различные образцы и измерили их изотопные композиции, мы сравнили подписи метеоритов с сигнатурами горных пород, чтобы увидеть, есть ли сходство или разница», — сказал Бермингем. «А оттуда мы сделали выводы».
Анализ показал, что изучаемые ими породы, которые они были более похожи на метеориты, полученные из метеоритов внутренней солнечной системы (NC), а не с метеоритами, полученными из внешней солнечной системы (CC).
«Мы должны выяснить, откуда в нашей солнечной системе строительные блоки Земли — пыль и газ — и вокруг, когда это произошло», — сказал Бермингем. «Это информация, необходимая для того, чтобы понять, когда сцена была установлена для жизни».
Поскольку химический состав земных пород, которые они изучали, совпадают с предполагаемыми метеоритами внутренней солнечной системы (NC), ученые пришли к выводу, что Земля не получила столько воды от события, образующих луну, как считалось ранее. По словам Бермингема, результаты значительны, потому что популярная теория доставки воды заключается в том, что при сформировании луны было добавлено значительное количество воды Земли.
Это исследование, однако, показало, что значительное количество воды, вероятно, не произошло в течение этого периода роста. Вместо этого данные подтверждают интерпретацию о том, что вода была доставлена на землю в меньших частях после сформирования луны, намного позже во время образования Земли.
«Наши результаты показывают, что событие, формируемое луной, не было основным поставщиком воды, в отличие от того, что думали ранее»,-сказал Бермингем. «Эти выводы, однако, позволяют добавлять небольшое количество воды после окончательного образования ядра, во время того, что называется поздним аккрецией».
Другими авторами исследований Рутгерс являются Линда Годфри, помощник профессора исследования, и лабораторный исследователь Хоуп Торнебена, как Министерства земли, так и планетарных наук.
Информация от: Университетом Рутгерса
