Ученые уточнили особенности процесса формирования Земли

Вид Земли с Луны, снято 24 декабря 1968 года. Keystone / Nasa

Группа ученых под руководством экспертов из Цюриха уточнила теорию, объясняющую происхождение таких планет как Земля.

«Преобладающая теория в астрофизике и космохимии заключается в том, что Земля образовалась из хондритных астероидов (хондритами, от греческого слова «зерно», называют метеориты, содержащие хондры или сферические или эллиптические образования зернообразной формы преимущественно на основе силикатов.

Считается, что хондриты образовались непосредственно из протопланетного облака, окружавшего Солнце, путём конденсации вещества и аккреции пыли с промежуточным нагреванием, — прим. ред.). Это относительно небольшие блоки породы, которые сформировались на ранних этапах развития Солнечной системы», — объясняетВнешняя ссылка ведущий автор исследования Паоло Сосси (Paolo Sossi), профессор экспериментальной планетологии Высшей технической школы Цюриха ETH.

«Проблема этой теории в том, что даже любое сочетание таких хондритов не может объяснить, как возник точный состав такой планеты как Земля. Ведь доля легких элементов в нем, таких как водород и гелий, куда меньше, чем мы могли бы ожидать». Чтобы как-то объяснить это обстоятельство, ученые в прошлом предлагали самые разные теории. Например, они исходили из того, что в процессе конденсации материалов, позже сформировавших Землю, возникло такое огромное количество тепла, что все легкие вещества просто испарились.

Но, как говорит Паоло Сосси, если пристальнее проанализировать изотопный состав Земли, то становится ясно, что эти теории ничего не объясняют. «Изотопы химического элемента имеют одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов. Изотопы с меньшим количеством нейтронов легче и поэтому должны были бы улетучиваться», — говорит он.

«Если бы теория с испарением при нагревании была верна, то мы бы находили сегодня на Земле куда меньше этих легких изотопов, чем в их источниках, то есть в тех самых хондритах. Однако проведенные изотопные измерения ничего похожего не показывают».

Поэтому-то международная команда экспертов из Швейцарии, Германии, США, Франции и Австралии давно уже искала другое решение этой проблемы. Они считают, что планеты в Солнечной системе в самом деле формировались в течение более протяженного по времени процесса.

При этом более мелкие зерна-хондры в самом деле сначала вырастали в так называемые планетезимали (от англ. planet — планета и англ. infinitesimal — бесконечно малая, небесное тело на орбите вокруг протозвезды, образующееся в результате постепенного накапливания частиц пыли протопланетного диска), которые могли иметь самый разный химический состав. Собирая вокруг себя материал под действием своего гравитационного притяжения, эти малые тела потом вырастали в полноценные протопланеты.