Исследователи изучили столкновения планетезималей в ранней Солнечной системе
Понимание того, откуда взялись основные элементы Земли, и почему некоторые из них отсутствуют, долгое время озадачивало ученых. Теперь новое исследование раскрывает удивительный поворот в истории формирования нашей планеты.
Новое исследование ставит под сомнение традиционные теории о том, почему на Земле и Марсе наблюдается дефицит умеренно летучих элементов (MVE, moderately volatile elements).
MVE, такие как медь и цинк, играют важную роль в планетарной химии, часто сопровождая жизненно важные элементы, такие как вода, углерод и азот. Понимание их происхождения дает 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 формировании планет.
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, используется новый подход к анализу железных метеоритов — остатков металлических ядер древнейших планетарных строительных блоков — с целью получения новых знаний.
«Мы нашли убедительные доказательства того, что планетезимали первого поколения во внутренней части Солнечной системы были неожиданно богаты этими элементами», — сказал Даманвир Гревал, автор исследования. «Это открытие меняет наше понимание того, как планеты приобретали свои ингредиенты».
До сих пор ученые полагали, что MVE были утеряны либо потому, что они никогда полностью не конденсировались в ранней солнечной системе, либо «сбежали» во время дифференциации планетезималей.
Однако это исследование раскрывает другую историю: многие из первых планетезималей сохранили свои MVE, что предполагает, что строительные блоки Земли и Марса утратили свои позже — в период жестких космических столкновений, которые определили их формирование.
Удивительно, но ученые обнаружили, что многие планетезимали внутренней части Солнечной системы сохранили распространенность MVE, подобную хондритам, что свидетельствует о том, что они аккрецировали и сохраняли MVE, несмотря на то, что подвергались дифференциации.
Это говорит о том, что прародители Земли и Марса изначально не были истощены этими элементами, а их потеря произошла в течение длительной истории роста через столкновения, а не неполной конденсации в солнечной туманности или дифференциации планетезималей.
«Наша работа переопределяет понимание химической эволюции планет», — пояснил Даманвир Гревал. «Она показывает, что строительные блоки Земли и Марса изначально были богаты этими жизненно важными элементами, но интенсивные столкновения во время роста планет привели к их истощению».