Новое исследование международной команды астрономов опровергло одну популярную гипотезу о происхождении Земли, но подтвердило другую. Оно показало, наша планета, как и Марс, вероятно, возникли в результате столкновения гигантских космических тел размером с Луну.
Как сообщает Space.com, команда решила на практике проверить две гипотезы, которые были выдвинуты в ходе предыдущих исследований. Ранее компьютерное моделирование позволило определить два основных способа формирования таких твердых каменистых планет, как Земля.
Первый предполагает, что на ранней стадии существования Солнечной системы планеты начали формироваться из своего рода зародышей - крупных космических тел размером с Луну или чуть больше нее. Данная модель предполагает, что такие зародыши могли регулярно сталкиваться, в результате чего и появились планеты.
Альтернативная теория предполагает, что Земля формировалась в течение очень длительного периода времени, непрерывно притягивая к себе крошечные, по космическим меркам, камни, дрейфующие на пути из внешних частей Солнечной системы. Постепенно слипаясь и накапливаясь, эти камни образовали планету, как снежный ком.
В новом исследовании ученые проанализировали 22 грамма материала, отобранного из 17 метеоритов, которые прилетели на Землю с Марса. Отметим, что это древнейшие метеориты. Считается, что они были выброшены с поверхности Красной планеты на ранней стадии ее существования, когда древние астероиды бомбардировали Марс.
Изученные образцы различаются по своему изотопному составу, в частности, по количеству нейтронов в ядрах химических элементов. Сначала ученые измерили уровни изотопов титана, циркония и молибдена в материалах с Марса и Земли. Полученные результаты они сравнили с изотопным составом различных групп метеоритов, которые попали на нашу планету как из внутренней, так и из внешней частей Солнечной системы.
Анализ показал, что твердые породы Земли и Марса по своему составу больше напоминают метеориты из внутренней части Солнечной системы. Только около четырех процентов их состава похожи на материал камней из внешней части Солнечной системы. Авторы работы отмечают, что проведенное ими исследование охватило наибольший объем метеоритов, который когда-либо использовался для подобного анализа.
"В целом, мы разрешаем противоречивые интерпретации предыдущих исследований и показываем, что Земля и Марс были сформированы из материала, который в значительной степени возник во внутренней части Солнечной системы, - говорит ведущий автор исследования Кристоф Буркхардт, планетолог из Мюнстерского университета в Германии. - Лишь несколько процентов строительных блоков этих двух планет возникли за пределами орбиты Юпитера. Таким образом, мы отвечаем на фундаментальный вопрос о том, из чего состоит Земля, и это позволяет нам ответить на еще более фундаментальный вопрос о том, как Земля была сформирована".
При этом ученый отмечает, что постепенное сливание более мелких космических камней может играть достаточно важную роль в процессе формирования каменистых планет вокруг других протозвезд. Однако в случае с Землей, вероятно, эта роль была незначительной. Новое исследование говорит о том, что наша планета была сформирована в результате столкновения крупных объектов размером с Землю.
Что касается "космической гальки", то подавляющую ее часть, по мнению авторов работы, притянул к себе Юпитер, и она попросту не добралась до Земли. Полученные результаты также предполагают, что Земля и Марс, вероятно, когда-то поглотили материал тех гигантских космических тел, которые в настоящее время неизвестны науке.