Жизнью Земля обязана древней планете Тейя

Почти все запасы органики, азота, воды и других "кирпичиков жизни" были занесены на Землю не астероидами или кометами, а Тейей, прародительницей Луны. Об этом заявляют геологи, опубликовавшие статью в журнале Science Advances.

"Изотопный состав пород, доли серы, углерода и азота и их общие количества в коре и мантии говорят о том, что они должны были попасть на Землю в тот момент, когда с ней столкнулась прародительница Луны размером с Марс. Все остальные сценарии не могут объяснить ни массу этих веществ, ни время их появления", — заявил Даманвир Гревал (Damanveer Grewal) из Райсовского университета в Хьюстоне (США).

Земля и прочие планеты Солнечной системы сформировались внутри газопылевой туманности, окружавшей новорожденное Солнце на протяжении нескольких сотен миллионов лет его жизни.

Изначально наш мир представлял собой раскаленный шар, на поверхности которого просто не могли существовать летучие элементы и вещества, в том числе вода, углерод и соединения азота, а также органические "кирпичики жизни".

Возникает вопрос, почему тогда все эти вещества встречаются на поверхности Земли и в земной коре в большом изобилии. На этот счет у ученых есть несколько теорий. К примеру, присутствие воды объясняется тем, что ее могли "завезти" на нашу планету астероиды и кометы, бомбардировавшие поверхность Земли примерно 3,8 миллиарда лет назад.

Недавно, как отмечает Гревал, ученые начали сомневаться в этих теориях. Дело в том, что соотношение углерода и азота в земных породах и в астероидах-хондритах, предположительных "поставщиках" воды и органики, оказалось очень разным. На Земле первого элемента примерно в два раза больше, чем в обломках бывших "стройблоков" Солнечной системы.

Американские геологи нашли крайне неожиданное объяснение этой аномалии, изучая то, как химический состав ядра Земли мог влиять на то, как различные элементы, в том числе углерод и азот, были распределены по ее мантии и коре.

Дело в том, что ученые достаточно давно подозревают, что железное ядро нашей планеты может содержать в себе большие количества серы. Она, в свою очередь, может сделать его менее склонным к поглощению углерода, азота, кислорода и прочих летучих элементов, которых в коре и мантии содержится слишком много по сравнению с хондритами.

Руководствуясь этой идеей, Гревал и его коллеги провели серию экспериментов с аналогами материи ядра в своей лаборатории, сжимая, нагревая и меняя долю серы в них. Эти данные ученые использовали для создания компьютерной модели юной Земли и просчета различных сценариев ее формирования.

Как показали эти опыты и расчеты, появление серы в ядре влияло на поведение прочих "кирпичиков жизни" неодинаковым образом – она "выталкивала" углерод из металлического ядра в силикатную мантию, но при этом почти никак не влияла на поведение азота. Это, как отмечают исследователи, хорошо объясняет текущий состав земных пород.

Откуда могла взяться сера в ядре Земли? На роль ее "переносчика", по мнению авторов статьи, может претендовать только один объект – Тейя, протопланета размером с Марс. Она столкнулась с нашим миром примерно 4,5 миллиарда лет назад, в результате чего ее ядро, богатое серой, утонуло и "растворилось" в ядре Земли, а выброшенные в космос останки стали Луной.

Это же столкновение, как показывают расчеты американских геологов, должно было принести на Землю почти все запасы ее воды, органики и других летучих веществ, необходимых для зарождения жизни.

Их масса, как подчеркивают ученые, в точности соответствует предполагаемому весу Тейи. Подобное "совпадение" свидетельствует в пользу их теории, и объясняет то, почему породы современной Луны, как недавно показал анализ образцов с "Аполлонов", содержат в себе необычно много воды.