|
Тайна недостающих элементов на Земле и Марсе
|
|
|
|
Новые исследования метеоритов могут, наконец, дать ответы на вопрос, почему Земля и Марс страдают от загадочного отсутствия определенных элементов, причина которого долгое время обсуждалась учеными. Исследователи из штата Аризона, Калифорнийского технологического института, Университета Райса и Массачусетского технологического института проанализировали железные метеориты - редкие куски железоникелевого сплава, называемого “метеоритным железом”, которые стали для людей первыми полезными источниками этого материала. Сравнив эти остатки ранней Вселенной с нынешним составом Земли, команда ученых сделала потенциально важные выводы о том, как столкновения с метеоритами могут влиять на химический состав планет.
|
|
|
|
MVES и космические соседи
|
|
|
|
Из многих сходств между Землей и Марсом, ее соседом по обитаемой зоне Солнца, следует, что на каждой планете наблюдается схожее истощение того, что ученые называют умеренно летучими элементами (MVE). В состав MVE входят такие вещества, как медь и цинк, которые часто встречаются наряду с водой, углеродом и азотом, которые являются важнейшими элементами для жизни.
|
|
|
|
По сравнению с примитивными каменистыми метеоритами, называемыми хондритами, на Земле и Марсе содержание MVE значительно ниже, что вызывает вопрос о том, почему эти планеты такие разные.
|
|
|
|
|
|
|
Согласно планетезимальной гипотезе, эти твердые объекты, удерживающие протопланеты, являются основным корнем, вокруг которого в конечном итоге формируются планеты, представляя собой наиболее чистую версию того, чем однажды станут эти каменные сферы. Таким образом, команде необходимо было найти способ сравнить современную Землю с планетезимальной формой, которой она, вероятно, обладала на самом раннем этапе своего формирования.
|
|
Изучение метеоритов
|
|
|
|
Команда из нескольких институтов, возглавляемая доцентом университета штата Аризона Даманвиром С. Гревалом, рассматривала железные метеориты как своего рода окно, позволяющее увидеть первобытную Протоземлю. Эти остатки древних планетезималей являются образцами основных материалов, которые также могли быть доступны на Земле в период ее раннего формирования. Измерение содержания MVE в этих метеоритах позволило ученым оценить, насколько часто эти элементы встречаются в планетезималях.
|
|
|
|
“Мы нашли убедительные доказательства того, что планетезимали первого поколения во внутренней части Солнечной системы были неожиданно богаты этими элементами”, - сказал ведущий автор Даманвир С. Гревал. “Это открытие меняет наше понимание того, как планеты получали свои ингредиенты”.
|
|
Метеориты и планетарные гипотезы
|
|
|
|
Более ранние гипотезы заключались в том, что либо дифференциация планетезималей привела к тому, что они улетучились в космос во время конденсации туманностей, либо они потеряли их во время дифференциации, когда элементы планеты сформировались в отдельные слои. Изучение этих ранних строительных блоков привело к новому выводу: столкновения между небесными телами, скорее всего, могли привести к уничтожению MVE.
|
|
|
|
Согласно выводам команды Гревала, значительному количеству планетезималей внутри Солнечной системы удается удерживать свои MVE, продолжая наращивать и сохранять MVE путем дифференциации. Эти результаты указывают на то, что Марс и Земля, вероятно, начинали с более высоких концентраций MVE, которые со временем истощались в результате столкновений.
|
|
|
|
“В принципе, вы могли бы вызвать крупномасштабное испарение горных пород после столкновений с высокой энергией”, - объяснил Гревал в ходе опроса. “Когда пар начинает конденсироваться обратно из горячего шлейфа при ударе, умеренно летучие элементы (MVE) не могут эффективно конденсироваться обратно из-за высокой температуры шлейфа и теряются в космосе”.
|
|
|
|
“Наша работа переосмысливает наше понимание химической эволюции планет”, - заключил Гревал. “Это показывает, что строительные блоки Земли и Марса изначально были богаты этими необходимыми для жизни элементами, но интенсивные столкновения во время роста планет привели к их истощению”.
|
|
|
|
Источник
|
