Что, если другая планета принесла лакомства?
Более 4,4 миллиарда лет назад тело размером с Марс врезалось в примитивную Землю, запустив Луну на постоянную орбиту. Но новое исследование показывает, что это событие могло иметь гораздо большее влияние. Столкновение могло наполнить нашу планету углеродом, азотом и серой, необходимыми для формирования жизни. Тогда Земля была немного похожа на Марс сегодня. У нее было ядро и мантия, но некоренная часть была очень бедна летучими элементами, такими как азот, углерод и сера. Элементы в непрофильных частях нашей планеты, называемых "объемной силикатной Землей", могут смешиваться друг с другом, но они никогда не взаимодействуют с элементами ядра. Хотя некоторые летучие вещества существовали в ядре, они не могли пробиться к внешним слоям планеты. А потом произошло столкновение.
Одна из теорий гласит, что особые виды метеоритов, называемые углеродсодержащими хондритами, врезались в землю и дали основной силикатной Земле эти летучие элементы. Эта идея основывается на том факте, что соотношения различных версий — или изотопов — азота, углерода и водорода, по-видимому, совпадают с теми, которые найдены на этих метеоритах. Так, сторонники теории утверждают, что метеориты должны быть источником этих элементов. Но есть только одна проблема: отношение углерода к азоту выключено. В то время как метеориты имеют около 20 частей углерода на одну часть азота, материал Земли имеет около 40 частей. Если бы это столкновение произошло, два планетарных ядра и две мантии слились бы.
Итак, исследователи решили создать возможную планету, которая могла бы столкнуться с нашей. В лаборатории, в специальной печи, команда создала высокотемпературные условия высокого давления, при которых могло образоваться ядро планеты. В капсулах из графита они сочетали металлический порошок (ядро, которое включает в себя такие элементы, как железо, связанное с азотом) с различными пропорциями силикатного порошка (смесь кремния и кислорода, предназначенная для имитации гипотетической мантии планеты).
Варьируя температуру, давление и пропорции серы в своих экспериментах, команда создала сценарии того, как эти элементы могли разделиться между ядром и остальной гипотетической планетой. Они обнаружили, что углерод неохотно связывается с железом в присутствии высоких концентраций азота и серы, в то время как азот связывается с железом даже при наличии большого количества серы. Таким образом, для того, чтобы азот был исключен из ядра и присутствовал в других частях планеты, он должен был содержать очень высокую концентрацию серы.
Затем они ввели эти возможности в симуляцию вместе с информацией о том, как ведут себя различные летучие элементы, и о современном количестве углерода, азота и серы во внешних слоях Земли. Проведя более 1 миллиарда симуляций, они обнаружили, что сценарий, который имел наибольший смысл был тем, который предполагал столкновение и слияние Земли с планетой размером с Марс, которая содержала около 25-30 процентов серы в своем ядре.
Источник: www.livescience.com
Если вам понравилась статья, ставьте лайки и подписывайтесь на канал! :)
