Земля уникальна в нашей солнечной системе: это единственная планета земной группы с большим количеством воды и относительно большой луной, которая стабилизирует ось Земли. И то, и другое было необходимо для развития жизни на Земле.
Извне внутрь Солнечной системы
Земля образовалась в «сухой» внутренней Солнечной системе, поэтому несколько удивительно, что на Земле есть вода. Чтобы понять, почему это так, мы должны вернуться в прошлое, когда Солнечная система была сформирована примерно 4 года назад.5 миллиардов лет назад. Из более ранних исследований мы знаем, что Солнечная система устроена таким образом, что «сухие» материалы отделяются от «влажных»: так называемые «углеродистые» метеориты, относительно богатые водой, прибывают из внешней части Солнечной системы., тогда как более сухие «неуглеродистые» метеориты происходят из внутренней части Солнечной системы. В то время как предыдущие исследования показали, что углеродсодержащие материалы, вероятно, были ответственны за доставку воды на Землю, было неизвестно, когда и как этот углеродсодержащий материал - и, следовательно, вода - попали на Землю..
"Чтобы ответить на этот вопрос, мы использовали изотопы молибдена. Изотопы молибдена позволяют нам четко различать углеродистые и неуглеродистые 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 Земли находится между составами углеродистых и неуглеродистых метеоритов, демонстрируя, что часть молибдена Земли возникла во внешней Солнечной системе. В этом контексте химические свойства молибдена играют ключевую роль, потому что, поскольку он является железолюбивым элементом, большая часть молибдена Земли находится в ядре.
«Молибден, доступный сегодня в мантии Земли, таким образом, 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. изучение. Таким образом, результаты ученых впервые показывают, что углеродистое вещество из внешней части Солнечной системы прибыло на Землю с опозданием.
Но ученые пошли еще дальше. Они показывают, что большая часть молибдена в мантии Земли была доставлена протопланетой Тейя, чье столкновение 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 и сама Тейя также произошла из внешней Солнечной системы. По мнению ученых, при столкновении образовалось достаточное количество углеродистого материала, чтобы составить все количество воды на Земле.
Наш подход уникален тем, что впервые позволяет связать происхождение воды на Земле с образованием Луны. Проще говоря, без Луны, вероятно, не было бы жизни на Земля», - говорит Торстен Кляйне, профессор планетологии Мюнстерского университета.