Появление на Земле углерода объяснили поглощением прото-Меркурия
Углерод в биосфере Земли мог появиться в результате ее столкновения с эмбриональной планетой, похожей на Меркурий. Об этом свидетельствуют результаты исследования, проведенного петрологами из Университета Райса.
Земля образовалась около 4,5 миллиарда лет назад. Согласно современным представлениям, первая атмосфера планеты сформировалась за счет вулканической дегазации и не содержала кислорода. Вторая — благодаря дегазации летучих веществ (углерод, водород, сера, азот) из недр или бомбардировке астероидами и кометами, третья — бактериям. Но вопрос возникновения второй атмосферы и пригодных для жизни условий остается открытым.
В частности, неясен механизм происхождения углерода. Теоретически, из-за высокой температуры на поверхности он должен был испариться в первые дни или оказаться запертым в ядре планеты. Теория о том, что летучие вещества появились в биосфере из-за столкновения с кометами и астероидами после формирования ядра, также является спорной. Так, ученым неизвестны метеориты, концентрация летучих веществ в которых идентична составу мантии Земли.
В новой работе авторы моделировали условия высоких давления и температуры, которые характерны для мантии планет земной группы. Целью ученых было проанализировать, как те или иные вещества способствуют высвобождению углерода из железно-никелевого ядра Земли в мантию. Результаты показали, что такое возможно, если сплав ядра богат кремнием или серой. Предполагается, что серой богато ядро Марса, тогда как кремнием — Меркурия.
«По одному из сценариев, который объясняет нынешнее соотношение углерода-серы в мантии и обилие углерода в биосфере, эмбриональная планета, подобная Меркурию, столкнулась с Землей и была ей поглощена. В связи с крупным размером ядро этой планеты, богатое углеродом, могло направиться к ядру Земли и смешаться с ним», — сообщил соватор исследования Раждип Дасгупта. Он добавил, что это могло произойти около 4,4 миллиарда лет назад.
