Ученые раскрыли источник фосфора и азота для ранней Земли

Планетологи пришли к выводу, что Земля могла получить значительную часть фосфора и азота значительно раньше, чем предполагалось ранее. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science Advances, ключевую роль в доставке этих элементов сыграли древнейшие планетезимали, сформировавшиеся рядом с молодым Солнцем.

Долгое время считалось, что основные запасы веществ, необходимых для возникновения жизни, были принесены на Землю углеродистыми хондритами из внешних областей Солнечной системы. Однако новые данные указывают на более сложную историю формирования нашей планеты.

Эксперименты с железными метеоритами

Для проверки гипотезы ученые исследовали процессы распределения фосфора и азота в железо-никелевых сплавах. Результаты экспериментов позволили восстановить состав древних тел, остатками которых сегодня являются железные метеориты.

Анализ показал, что самые ранние планетезимали внешней части системы обладали повышенным содержанием фосфора относительно азота. Позже соотношение изменилось, что свидетельствует о быстрой перестройке химической структуры протопланетного диска в первые миллионы лет его существования.

Роль Юпитера и эволюция диска

Исследователи предполагают, что в ранний период внутренние области диска отличались высокой температурой и турбулентностью. В этих условиях активно образовывался минерал шрейберзит, богатый фосфором. Потоки вещества переносили его во внешние регионы, где формировались первые планетезимали.

Позже турбулентность снизилась, а растущий Юпитер стал препятствием для обмена веществом между различными областями системы. Это привело к изменению химического состава новых поколений планетезималей.

Как формировалась Земля

Компьютерное моделирование показало, что состав земной мантии лучше всего объясняется вкладом ранних планетезималей внутренней части Солнечной системы. Дополнительным подтверждением стали данные об изотопах азота, которые также плохо согласуются с версией о доминирующей роли углеродистых хондритов.

Авторы работы считают, что Земля получала строительные блоки жизни постепенно, от разных поколений планетезималей. Особое значение при этом имели самые древние объекты, существовавшие еще до появления большинства известных сегодня метеоритов.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.