Планетологи из Университета Мюнстера (Германия) впервые смогли показать, что вода пришла на Землю при образовании Луны примерно в 4 раза.4 миллиарда лет назад. Луна образовалась, когда на Землю столкнулось тело размером с Марс, также называемое Тейя. До сих пор ученые предполагали, что Тейя возникла во внутренней солнечной системе недалеко от Земли. Однако исследователи из Мюнстера теперь могут показать, что Тейя пришла из внешней солнечной системы и доставляла на Землю большое количество воды.
Результаты опубликованы в текущем выпуске журнала Nature Astronomy.
Из внешнего во внутреннюю солнечную систему
Земля образовалась в «сухой» внутренней части Солнечной системы, поэтому несколько удивительно, что на Земле есть вода. Чтобы понять, почему это так, мы должны вернуться в то время, когда Солнечная система была сформирована примерно на 4 года.5 миллиардов лет назад.
Из более ранних исследований мы знаем, что Солнечная система стала структурирована таким образом, что «сухие» материалы были отделены от «влажных» материалов: так называемые «углеродистые» метеориты, которые относительно богаты водой, происходят из внешних областей Солнечной системы. , тогда как более сухие «неуглеродистые» метеориты происходят из внутренних районов Солнечной системы. Хотя предыдущие исследования показали, что углеродсодержащие материалы, вероятно, были ответственны за доставку воды на Землю, было неизвестно, когда и как этот углеродистый материал – и, следовательно, вода – попал на Землю.
"Мы использовали изотопы молибдена, чтобы ответить на этот вопрос. Изотопы молибдена позволяют нам четко различать углеродистые и неуглеродные материалы и, как таковые, представляют собой «генетический отпечаток» материала внешней и внутренней Солнечной системы », – объясняет доктор. Геррит Бадде из Института планетологии в Мюнстере и ведущий автор исследования.
Измерения, проведенные исследователями из Мюнстера, показывают, что изотопный состав молибдена на Земле находится между углеродистыми и неуглеродистыми метеоритами, демонстрируя, что часть молибдена Земли возникла во внешней Солнечной системе. В этом контексте химические свойства молибдена играют ключевую роль, потому что, поскольку это элемент, любящий железо, большая часть молибдена Земли находится в ядре.
«Молибден, который сегодня доступен в мантии Земли, поэтому происходит из поздних стадий формирования Земли, в то время как молибден из более ранних фаз полностью находится в ядре», – объясняет доктор.
Кристоф Буркхардт, второй автор исследования. Таким образом, результаты ученых впервые показывают, что углеродистый материал из внешней солнечной системы прибыл на Землю поздно.
Но ученые идут еще дальше. Они показывают, что большая часть молибдена в мантии Земли была доставлена протопланетой Тейя, столкновение которой с Землей 4.4 миллиарда лет назад привело к образованию Луны.
Однако, поскольку большая часть молибдена в мантии Земли происходит из внешней солнечной системы, это означает, что сама Тейя также произошла из внешней солнечной системы. По словам ученых, в результате столкновения образовалось достаточно углеродистого материала, чтобы покрыть все количество воды на Земле.
«Наш подход уникален, потому что он впервые позволяет нам связать происхождение воды на Земле с образованием Луны. Проще говоря, без Луны на Земле, вероятно, не было бы жизни », – говорит Торстен Кляйне, профессор планетологии Университета Мюнстера.