Текст уведомления здесь

Геологи продемонстрировали, как рождение Луны сделало Землю жизнеспособной

Если нужные количества углерода и азота для дальнейшего строительства жизни попали на Землю извне, то только в результате столкновения с планетой размером с Марс

Геологи из Университета Райса (США) провели лабораторный эксперимент, результаты которого говорят в пользу теории о том, что жизнь на Земле стала возможна лишь после того, как с ней столкнулась другая крупная планета, и это то же самое событие, что привело к возникновению Луны. К такому выводу они пришли, проведя эксперименты по разделению углерода, азота и серы в расплаве.
Добавить в закладки
Комментарии

Ядро Земли, по современным оценкам, не содержит веществ, которые необходимы для существования жизни на планете, — углерода и азота. По одной из гипотез, углерод и азот попали в кору Земли уже после того, как она сформировалась, и принесли эти элементы кометы, метеориты или другие небесные тела.

Изо всех тел, когда-либо, возможно, сталкивавшихся с Землей, наиболее массивным является гипотетическая планета Тейя, с которой связана достаточно распространенная модель ударного формирования Луны. Согласно этой модели, Луна — это бывший кусок мантии Земли, который стал естественным спутником нашей планеты в результате столкновения молодой Земли и объекта, сходного по своим размерам с Марсом. Так, анализы лунного грунта, собранные американскими астронавтами в середине прошлого века, подтверждают, что по составу изотопов кислорода он идентичен земному. А сейсмометрические данные указывают на то, что ядро Луны несколько меньше, чем оно должно быть, если бы Луна возникла каким-то более «естественным» образом.

Как Тейя могла бы «сделать» Земле Лунуwikimedia commons / CC BY-SA 3.0

Теперь же американские геологи сформулировали новый аргумент в пользу импактной теории, при этом дополнительно «поженив» ее c гипотезой о внеземном происхождении соединений, необходимых для возникновения жизни. В своей работе они пишут, что соотношение углерода и азота в коре Земли примерно вдвое больше, чем таковое в известных метеоритах, которые падали на Землю, например, в хондритах — метеоритах, богатых углеродом. Это наблюдение натолкнуло их на мысль, что если эти элементы и попали на Землю из-за столкновения ее с небесными телами, то относились эти тела не к метеоритам. Кора гипотетического объекта должна была нести «полезные» вещества в других пропорциях, а значит, как-то отделиться от ядра планеты, с которой столкнулась Земля.

Ученые провели эксперимент — нагрели смесь азото-, углеородо-, никель- и серосодержащих соединений до 1600—1800 ℃ при давлении в 7 гигапаскалей (то есть в 70 000 раз больше, чем атмосферное давление) — и посмотрели, как разделяется смесь при разных пропорциях составных элементов.

Они увидели, что при высоком содержании серы серосодержащие вещества выталкивают углерод и азот. Это значит, что если необходимые для «оживления» нашей планеты элементы прибыли на другом космическом теле, то у него должно было быть ядро, богатое серой, а кора — углеродом и азотом. При этом само столкновение должно было быть достаточно мощным, чтобы оказать значительное влияние на состав земной коры.

Обобщив имеющиеся данные о массе всего азота и углерода в коре Земли и примерной массе ядра тела, которое должно было столкнуться с Землей, ученые рассчитали массу гипотетической планеты. Она должна была иметь массу, примерно равную массе Марса.

Из этого ученые заключают, что, скорее всего, жизнь на Земле была бы невозможной без такого события, как столкновение с планетой, сравнимой с ней по массе. Если бы не багаж химических веществ, которые она принесла, Земля осталась бы лишена углерода и азота — важнейших элементов для органической жизни.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы