Вчені шоковані: Земля сформувалася не так, як вважали раніше

Новий аналіз ізотопного складу метеоритів поставив під сумнів усталені уявлення про те, як формувалася Земля. Дослідники дійшли висновку, що наша планета могла утворитися майже повністю з матеріалу внутрішньої частини Сонячної системи, без суттєвого внеску речовини з віддалених регіонів.

Про це повідомило видання SciTechDaily.

Раніше в науковому середовищі переважала думка, що від 6 до 40% матеріалу Землі походить із зовнішньої частини Сонячної системи — зокрема з-за меж Юпітера. Саме цей матеріал, за попередніми гіпотезами, міг принести на планету воду та інші леткі елементи. Такий сценарій передбачав активне перемішування речовини між внутрішніми та зовнішніми зонами під час формування планет.

Однак нове дослідження, проведене планетологами Паоло Соссі та Деном Бауером з ETH Zurich, не підтверджує ці припущення. Вчені порівняли ізотопні характеристики широкого спектра метеоритів, зокрема пов’язаних із Марсом та астероїдом Веста, із хімічним складом Землі. Ізотопи — це різновиди атомів одного елемента, які мають однакову кількість протонів, але різну масу через відмінності в кількості нейтронів.

На відміну від попередніх робіт, які зазвичай базувалися на аналізі однієї-двох ізотопних систем, цього разу дослідники використали дані одразу десяти систем. Крім того, вони застосували статистичний підхід, який рідко використовується в геохімії. За словами авторів, це дозволило отримати більш повну картину походження планетарного матеріалу.

У результаті команда дійшла висновку, що Земля сформувалася з єдиного матеріального резервуара у внутрішній частині Сонячної системи. Частка речовини з-за меж Юпітера, за оцінками дослідників, становить менш ніж 2% маси планети або могла взагалі не мати впливу на її формування.

Дані також показали, що Земля складається переважно з так званого невуглецевого матеріалу — типу речовини, характерного для внутрішніх областей Сонячної системи. Водночас не виявлено доказів змішування матеріалів із внутрішніх і зовнішніх зон, яке раніше вважалося ключовим механізмом формування планети.

Ці результати свідчать, що Земля могла формуватися у відносно стабільному середовищі шляхом поступового нарощування маси з навколишнього матеріалу. Водночас вони вказують на те, що вода та інші леткі речовини могли бути присутні у внутрішній частині Сонячної системи ще на ранніх етапах її розвитку.

Одним із можливих пояснень такого розподілу матеріалу вчені називають вплив Юпітера. Під час свого формування газовий гігант міг створити гравітаційний бар’єр у протопланетному диску — кільці газу та пилу, де утворювалися планети. Це могло обмежити переміщення матеріалу із зовнішніх областей у внутрішні.

Результати також показують, що склад Землі має багато спільного зі складом Марса та астероїда Веста. Дослідники припускають, що подібний склад можуть мати й інші кам’янисті планети, зокрема Венера та Меркурій, однак підтвердити це наразі неможливо через відсутність зразків порід із цих небесних тіл.

«Дослідники планують дослідити, як у гарячій внутрішній частині Сонячної системи існувало достатньо води для формування океанів Землі. Вони також хочуть з’ясувати, чи відбуваються подібні процеси в планетарних системах поза нашою», — йдеться в статті.