Ученые долгое время полагали, что Земля сформировалась из смеси вещества внутренней и внешней частей Солнечной системы. Считалось, что от 6 до 40% ее массы, включая жизненно важные летучие элементы вроде воды, прибыли из-за орбиты Юпитера. Однако новое исследование ставит эту гипотезу под сомнение, пишет Рhys Оrg.
Планетологи Паоло Сосси и Дэн Боуэр из Цюрихского технологического института провели масштабный статистический анализ изотопных соотношений в метеоритах и земных породах. Они изучили десять различных изотопных систем, тогда как ранее обычно рассматривали лишь две. Результат оказался неожиданным: строительный материал нашей планеты почти полностью имеет «местное» происхождение.
«Наши расчеты ясно показывают: строительный материал Земли происходит из единого источника», — говорит Сосси. Его коллега Боуэр добавляет, что они были поражены, обнаружив, что Земля полностью состоит из материала внутренней части Солнечной системы.
Согласно новым выводам ученых, доля вещества из-за пределов Юпитера в массе Земли составляет менее 2%, а возможно, и вовсе равна нулю. Это означает, что наша планета сформировалась в относительно изолированной зоне, поглощая более мелкие соседние протопланеты. Большинство летучих элементов, включая воду, уже присутствовали во внутренней области протопланетного диска.
Ученые предполагают, что разделение Солнечной системы на два изолированных резервуара вещества произошло из-за быстрого роста Юпитера. Его мощная гравитация создала барьер в диске, который почти полностью заблокировал перемещение материала из внешних областей во внутренние. Новый анализ подтверждает, что этот барьер был практически непроницаем.
Исследование также показывает схожесть изотопного состава Земли, Марса и астероида Веста, что позволяет теоретически предсказать состав Венеры и Меркурия. Для проверки этой теории потребуются образцы пород с этих планет.
Теперь ученым предстоит объяснить, как в горячей внутренней части системы оказалось достаточно воды для формирования земных океанов. Работа также открывает новые перспективы для изучения экзопланетных систем. Однако, как отмечает Сосси, научная дискуссия о строительных блоках нашей планеты далека от завершения.
Результаты исследования опубликованы в Nature Astronomy.
Изображение: примерно так могло выглядеть формирование Земли в нашей Солнечной системе. Рождение двух планет (светло-коричневые точки) в протопланетном диске вокруг молодой звезды WISPIT 2. Изображение предоставлено: ESO / C. Lawlor, RF van Capelleveen et al. / Creative Commons BY 4.0
