Открытие метеорита ставит под сомнение давние теории о недостающих элементах на Земле

5 февраля 2025, 22:09 / Наука → Новости / Наука

Столкновения планетезималей во время формирования планет в ранней солнечной системе. Автор: Kouji Kanba

Понимание того, откуда взялись основные элементы Земли, и почему некоторые из них отсутствуют, долгое время озадачивало ученых. Теперь новое исследование раскрывает удивительный поворот в истории формирования нашей планеты.

Новое исследование, проведенное под руководством доцента Даманвира Гревала из Школы молекулярных наук и Школы исследования Земли и космоса Университета штата Аризона в сотрудничестве с исследователями из Калифорнийского технологического института, Университета Райса и Массачусетского технологического института, ставит под сомнение традиционные теории о том, почему на Земле и Марсе наблюдается дефицит умеренно летучих элементов (УЛЭ).

MVE, такие как медь и цинк, играют важную роль в планетарной химии, часто сопровождая жизненно важные элементы, такие как вода, углерод и азот. Понимание их происхождения дает важные подсказки о том, почему Земля

Thumbnail: Земля Земля́ — третья по удалённости от Солнца планета Солнечной системы. Самая плотная, пятая по диаметру и массе среди всех планет Солнечной системы и крупнейшая среди планет земной группы, в которую входят также Меркурий, Венера и Марс. Единственное известное человеку в настоящее время тело во Вселенной, населённое живыми организмами. В публицистике и научно-популярной литературе могут использоваться синонимические термины — мир, голубая планета, Терра (от лат. Википедия

стала обитаемым миром. Земля и Марс

Thumbnail: Марс Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы; масса планеты составляет 10,7 % массы Земли. Названа в честь Марса — древнеримского бога войны, соответствующего древнегреческому Аресу. Иногда Марс называют «красной планетой» из-за красноватого оттенка поверхности, придаваемого ей минералом маггемитом — γ-оксидом железа(III). Марс — планета земной группы с разреженной атмосферой (давление у поверхности в 160 раз меньше земного). Википедия

содержат значительно меньше MVE, чем примитивные метеориты (хондриты), что поднимает фундаментальные вопросы о формировании планет.

В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, используется новый подход, основанный на анализе железных метеоритов — остатков металлических ядер древнейших планетарных строительных блоков — для получения новых знаний.

«Мы нашли убедительные доказательства того, что планетезимали первого поколения во внутренней части Солнечной системы были неожиданно богаты этими элементами», — сказал Гревал. «Это открытие меняет наше понимание того, как планеты приобретали свои ингредиенты».

До сих пор ученые полагали, что MVE были утеряны либо потому, что они никогда полностью не конденсировались в ранней солнечной системе, либо сбежали во время дифференциации планетезималей. Однако это исследование раскрывает другую историю: многие из первых планетезималей сохранили свои MVE, что предполагает, что строительные блоки Земли и Марса утратили свои позже — в период жестоких космических столкновений, которые сформировали их формирование.

Удивительно, но команда обнаружила, что многие планетезимали внутренней части Солнечной системы сохранили распространенность MVE, подобную хондритам, что свидетельствует о том, что они аккрецировали и сохраняли MVE, несмотря на то, что подвергались дифференциации.

Это говорит о том, что прародители Земли и Марса изначально не были истощены этими элементами, а их потеря произошла в течение длительной истории столкновительного роста, а не неполной конденсации в солнечной туманности или дифференциации планетезималей.

«Наша работа переопределяет наше понимание химической эволюции планет», — пояснил Гревал. «Она показывает, что строительные блоки Земли и Марса изначально были богаты этими жизненно важными элементами, но интенсивные столкновения во время роста планет привели к их истощению».

Больше информации: Damanveer Grewal, Enrichment of Moderately Volatile Elements in First-Generation Planetesimals of the Inner Solar System, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adq7848. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq7848

Источник: Arizona State University