Старовинне зіткнення, яке утворило Місяць, також, можливо, принесло з собою всі необхідні для життя інгредієнти, з'ясовує нове дослідження.
Більше 4,4 мільярда років тому тіло розміром з Марсом врізалось у примітивну Землю, запустивши наш Місяць на постійну орбіту навколо нашої планети.
Але нове дослідження виявляє, що ця подія могла мати набагато більший вплив, ніж вважалося раніше. Зіткнення також могло перейняти нашу планету вуглецем, азотом та сіркою, необхідними для життєдіяльності, повідомили вчені сьогодні (23 січня) у журналі Science Advances.
Тоді Земля була трохи схожа на Марс. Він мав серцевину і мантію, але його непомірна частина була дуже бідною на летючі елементи, такі як азот, вуглець та сірка.
Елементи в некордонних частинах нашої планети, які називаються "об'ємною силікатною Землею", можуть переплітатися між собою, але вони ніколи не взаємодіють з елементами ядра. Хоча деякі леткі речовини існували в ядрі, вони не змогли пробратися до зовнішніх шарів планети. І тоді сталося зіткнення.
Одна з теорій стверджує, що спеціальні види метеоритів, звані хондритами вуглецю, врізалися на Землю і давали основній силікатній Землі ці летючі елементи. Ця ідея ґрунтується на тому, що співвідношення азоту, вуглецю та водню в різних версіях - або ізотопах, схоже, співпадають із виявленими на цих метеоритах. Отже, прихильники теорії стверджують, що метеорити повинні бути джерелом цих елементів.
Але є лише одна проблема: співвідношення вуглецю до азоту вимкнено.
Незважаючи на те, що метеорити мають приблизно 20 частин вуглецю в одній частині азоту, неземний матеріал Землі містить близько 40 частин вуглецю на кожну частину азоту, як стверджує автор дослідження Даманвеер Греваль, доктор філософії четвертого курсу. студент кафедри наук про землю, навколишнє середовище та планети Університету Райсу в Х'юстоні, Техас.
Давнє зіткнення
Отже, група авторів дослідження вирішила перевірити іншу теорію: Що робити, якщо інша планета принесла смаколики?
"Земля могла зіткнутися з багатьма різними планетами", - сказав Ґреваль. Чи може одна з цих планет надати силікатній силікатній Землі правильну пропорцію елементів?
Якби це зіткнення відбулося, два планетарні ядра злилися б, а дві мантії злилися б.
Отже, вони мали намір створити можливу планету, яка могла б зіткнутися з нашою власною.
У лабораторії, у спеціальній печі, Греваль та його команда створили умови високої температури та високого тиску, при яких може формуватися ядро планети. У капсулах графіту (форма вуглецю) вони поєднували металевий порошок (який являє собою серцевину і включає такі елементи, як залізо, пов'язане з азотом) з різними пропорціями силікатного порошку (суміш кремнію та кисню, призначений для імітації гіпотетичної планети мантія).
Змінюючи температуру, тиск і пропорції сірки в своїх експериментах, команда створила сценарії, як ці елементи могли розділити між ядром та рештою гіпотетичної планети.
Вони виявили, що вуглець набагато менше бажає зв'язуватися із залізом за наявності високих концентрацій азоту та сірки, тоді як азот зв’язується із залізом навіть тоді, коли є багато сірки. Отже, щоб азот був виключений з ядра та був присутній в інших частинах планети, він повинен містити дуже високі концентрації сірки, сказав Греваль.
Потім вони підготували ці можливості до моделювання разом із інформацією про те, як поводяться різні летючі елементи, та сучасні кількості вуглецю, азоту та сірки у зовнішніх шарах Землі.
Провівши понад 1 мільярд симуляцій, вони виявили, що сценарій, який мав найбільше сенсу - той, який мав найбільш ймовірні терміни і міг призвести до правильного співвідношення вуглецю до азоту, - той, що мав місце зіткнення та злиття Землі з Планета розміром з Марсом, яка містила в своєму ядрі близько 25-30 відсотків сірки.
Ця теорія "є дуже ймовірною", - сказала Селія Далу, експериментальний петролог Центру de Recherches Pétrographiques et Géochimiques у Франції, яка не брала участь у дослідженні. "Ця робота є дуже успішним результатом багаторічних досліджень різних колективів".
