Рождение в два шага: При поддержке серебра

Чтобы объяснить странности состава земной коры, ученым пришлось предложить уточнения в модель формирования нашей планеты.
Рождение в два шага: При поддержке серебра

Исследовав небольшие вариации в количестве изотопов серебра, которое обнаруживается в упавших метеоритах, а также в породах на самой нашей планете, ученые сумели уточнить некоторые детали процесса формирования Земли, начавшегося, как считается, 4 568 000 000 лет назад.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Самый главный вывод состоит в том, что вода и некоторые другие ключевые для появления жизни соединения могли содержаться уже в том веществе, из которого планета сконденсировалась. Это противоречит довольно популярной гипотезе о том, что вода и все остальное могло появиться на Земле в результате длительной метеоритной бомбардировки, прилетев «на борту» этих космических странников.

Вообще, если сравнивать состав Земли и Солнечной системы в целом, легко обнаружить, что планета наша довольно бедна легкими элементами, такими, как водород, углерод, азот. Судя по всему, им было довольно трудно конденсироваться в планеты во внутренних, более горячих областях Солнечной системы. Так же не слишком много на Земле и довольно тяжелых элементов — таких, как серебро.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Серебро имеет 2 стабильных изотопа, один из которых, серебро-107, появлялся на ранних этапах существования Солнечной системы в результате радиоактивного распада палладия-107. Этот палладий-107 довольно нестабилен и практически полностью распался в первые 30 млн лет жизни Солнечной системы. Считается, что земное ядро могло появиться где-то начиная с этого времени, т. е. в период 30−100 млн лет после формирования Солнечной системы.

Группе ученых во главе с Эриком Хаури (Erik Hauri) пришло в голову взглянуть на этот процесс с иной стороны. Дело в том, что химические свойства серебра и палладия различны; последний довольно легко образует соединения с железом. Напомним также, что разные изотопы одного элемента по своим химическим свойствам совершенно одинаковы. Итак, палладий-107, существовавший в первые 30 млн лет жизни Солнечной системы, мог образовывать соединения с железом, и уже затем распадаться, превращаясь в серебро-107, которое «невольно» оказывалось связанным с железом.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Теперь, — рассуждали ученые, — остается взглянуть, сколько серебра-107 обнаруживается в железосодержащих породах земной коры, и сколько — в метеоритах, которые сформировались на заре существования Солнечной системы. Тогда мы, исходя из этих данных, сможем уточнить возраст нашей планеты, а также период, в ходе которого она «растеряла» значительное количество легких элементов.

Они проделали и эту работу, обнаружив, что количества серебра и там, и там, полностью совпадают. Однако содержание легких элементов в метеоритах куда больше, чем в земной породе. Проявилась и другая странность: по расчетам, сделанным исходя из данных по содержанию серебра-107, оказывается, что земная кора должна была сформироваться спустя всего 5−10 млн лет после появления всей Солнечной системы. Цифры эти заметно отличается от полученных другими методами.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ученые полагают, что эти противоречивые результаты могут объясняться тем, что сперва Земля сконденсировалась, как шар раскаленного вещества, бедного легкими элементами — его масса достигала примерно 85% нынешней. И лишь на следующем этапе этот шар притянул некоторое количество легких атомов, что произошло примерно 26 млн лет спустя после формирования Солнечной системы.

Добавление легких элементов могло произойти и как одно событие, в результате столкновения прото-Земли с несшим их объектом величиной примерно с Марс. То есть, того самого столкновения, в результате которого, видимо, у нас появилась Луна. Впрочем, о том, как изучают то столкновение, мы уже рассказывали в заметке «Ядерное происхождение».