Создавшее Луну столкновение с Тейей обогатило Землю веществом для появления и развития жизни — Naked Science
6 минут
Редакция
1

Создавшее Луну столкновение с Тейей обогатило Землю веществом для появления и развития жизни

Катастрофическое столкновение с протопланетой, которое привело к появлению Луны, принесло на Землю и вещества — прежде всего углерод и азот, — необходимые для жизни.

moon0
©Wikipedia

Наиболее общепринятой гипотезой происхождения Луны считается импактная, которая связывает это с ударом крупного небесного тела более 4,4 миллиарда лет назад. Часть его материи, а также выбитого столкновением вещества самой Земли были выброшены на орбиту и постепенно сформировали спутник. Эта же космическая катастрофа могла сыграть ключевую роль и в зарождении жизни на юной Земле, принеся на планету большую часть ее углерода и азота. Об этом Раждип Дасгупта (Rajdeep Dasgupta) и его коллеги из Университета Райса пишут в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

 

В самом деле, известно, что внутренние планеты Солнечной системы сравнительно бедны легкими химическими элементами, включая необходимые для жизни серу, азот и углерод. Это касается и ядра нашей Земли, однако ее мантия и кора, гидросфера и атмосфера содержат достаточно таких веществ. Перенос материи между ядром и внешними слоями затруднен, зато сами они постоянно перемешиваются. Это и связывают с древним столкновением, которое насытило внешние слои легкими элементами, но не затронуло состав уже глубокого тогда ядра Земли.

 

Возможны различные сценарии этой катастрофы: например, эти вещества могли поступить «на борту» бесчисленных метеоритов, бомбардировавших Землю в ту эпоху. Известны и астероиды, углеродистые хондриты, изотопный состав которых совпадает с составом легких элементов земной коры. С другой стороны, не подходит их состав химический: во внешних слоях Земли углерод доминирует над азотом в отношении 40:1, а в хондритах — только 20:1.

 

Поэтому исследователи из группы профессора Дасгупты обратились к другой модели, согласно которой дополнительные легкие элементы могли быть принесены одним крупным телом. Прежде всего — гипотетической «Тейей», протопланетой размерами примерно с Марс, удар которой и создал Луну. Предполагается, что она имела богатое серой ядро и углеродно-азотные внешние слои.

 

Ученые провели эксперименты, изучив геохимические реакции, протекающие при огромных температурах и давлении, имитируя формирование богатого серой ядра и внешних слоев того древнего планетного зародыша. Опыты показали, что повышение содержания серы до 25 процентов практически не влияет на содержание азота, зато углерод в таких сплавах растворяется намного хуже. В случае реального ядра углерод должен «выталкиваться» из него активнее азота, насыщая внешние слои и создавая нужное соотношение количества углерода к азоту.

 

Слева — дифференциация вещества протопланеты размерами с Марс приводит к формированию насыщенного серой металлического ядра и силикатной оболочки, куда «выталкивается» и углерод. Справа — столкновение протопланеты с молодой (бедной C, N и S) Землей принесло на нее углерод и другие легкие элементы. / ©Rajdeep Dasgupta, Rice University

 

Авторы провели компьютерное моделирование с учетом новых данных и протестировали более миллиарда сценариев. «Как мы обнаружили, все свидетельства — и изотопный состав, и отношение углерода к азоту, и общее количество азота, углерода и серы во внешних слоях Земли, — говорят авторы работы, — указывают на «лунное» столкновение с богатой летучими веществами, размерами примерно с Марс планетой с насыщенным серой ядром».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
5 минут
Денис Гордеев

Объект K2-25b практически полностью состоит из ядра, а его газовая оболочка очень тонкая. Как так получилось — загадка для ученых.

8 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Исследование ученых из США показало, что повышение температуры и накопление парниковых газов повлияли на деревья: они стали быстрее расти и поглощать больше углекислого газа. Специалисты считают, что количество лесов в ближайшие десятилетия будет увеличиваться, но экстремальная экологическая обстановка может нарушить этот процесс.

Вчера, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

Позавчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
35 минут
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

ulogin_facebook_1746163065706151
24.01.2019
-
0
+
Никакого столкновения с Тайей, как и с другими крупными небесными телами за всю историю Земли не происходило. Луна образовалась совершенно естественным образом, как и все спутники планет Солнечной системы. Дмитриев Е.В. Утро Солнечной системы / Околоземная астрономия – 2003. Труды конф. т. 1. Терскол, 8-13 сент. 2003 / Институт астрономии РАН. - СПб.: ВВМ, 2003. С. 141-145. http://bourabai.kz/dmitriev/morning.htm
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: