Ученые из Университета Мюнстера обнаружили, что Земля получила свою воду от столкновения с Тейей. Тея была древним телом, которое столкнулось с Землей и образовало Луну. Их открытие показывает, что вода Земли намного древнее, чем считалось ранее.
Постоянная теория формирования Луны включает древнее тело под названием Тейя. Около 4,4 миллиарда лет назад Тея столкнулась с Землей. Столкновение создало массивное кольцо мусора, и Луна сформировалась из того мусора.
Постоянная теория также говорит, что Земля со временем собирала свою воду после столкновения с Тейей, когда кометы и астероиды доставляли воду. Но новое исследование Университета Мюнстера представляет доказательства, подтверждающие другой источник воды Земли: сама Тея.
«Наш подход уникален, потому что впервые он позволяет нам связать происхождение воды на Земле с образованием Луны».
Торстен Кляйн, профессор планетологии в Мюнстерском университете.
Ученые долго думали, что Тея была телом из внутренней солнечной системы, поскольку она была каменистой по своей природе. Но новое исследование говорит, что это не так. Вместо этого, Theia возникла во внешней Солнечной системе.
Ключом к пониманию этих событий является идея влажных и сухих частей нашей Солнечной системы. Солнечная система была сформирована около 4,5 миллиардов лет назад, и мы знаем, что ее структура привела к сухой внутренней области и влажной внешней области. Земля - это немного загадка, потому что она сформировалась в сухом районе, ближе к Солнцу, но в ней много воды. Поэтому подобные исследования, которые пытаются понять, как Земля получила воду, важны.
Во многом или наше понимание воды Земли происходит от двух типов метеоритов: углеродистых метеоритов, которые богаты водой, и неуглеродистых метеоритов, которые являются более сухими. А углеродистые метеориты происходят из внешней Солнечной системы, а более сухие неуглеродистые метеориты - из внутренней Солнечной системы. Есть все это?
Существует множество доказательств того, что вода Земли доставлялась влажными углеродистыми метеоритами из внешней Солнечной системы, но когда и как это произошло, никогда не было точно известно. Это исследование приносит некоторую определенность к проблеме.
«Мы использовали изотопы молибдена, чтобы ответить на этот вопрос».
Доктор Геррит Будде, ведущий автор Института планетологии в Мюнстере.
Это исследование называется «Изотопное доказательство молибдена для поздней аккреции материала внешней Солнечной системы на Землю», и оно опубликовано в журнале Nature Astronomy. Как видно из названия, речь идет об изотопах молибдена и разнице между молибденом в ядре Земли и молибденом в мантии Земли.
«Мы использовали изотопы молибдена, чтобы ответить на этот вопрос. Изотопы молибдена позволяют нам четко различать углеродистые и неуглеродистые материалы и, как таковые, представляют собой «генетический отпечаток» материала от внешней и внутренней солнечной системы », - объясняет д-р Геррит Будде из Института планетологии в Мюнстере и ведущий автор исследования.
Почему молибден? Потому что он имеет очень полезное свойство, когда дело доходит до ответа на вопрос о происхождении воды Земли. Молибден очень безопасен для железа, то есть большая часть его существует в ядре Земли, которое в основном является железом.
Ядро древнее, потому что Земля в свое время была расплавленным шаром, а более тяжелые элементы, такие как железо, мигрировали, образуя ядро. Так как молибден любит железо, молибден пошел в ядро также. Но в земной коре также есть молибден, который должен был быть доставлен на Землю после того, как он остыл, иначе он тоже мигрировал бы в ядро. Таким образом, на Земле есть две популяции молибдена, и у каждого из них разные изотопы.
И этот молибден в конце земного шара в мантии Земли, должно быть, произошел от тел, которые врезались в Землю позже при ее формировании. «Молибден, который доступен сегодня в мантии Земли, следовательно, происходит из поздних стадий формирования Земли, в то время как молибден из более ранних фаз находится полностью в ядре», - объясняет доктор Кристоф Буркхардт, второй автор исследования.
Эти результаты впервые дают понять, что углеродистый материал из внешней, влажной области Солнечной системы прибыл на Землю поздно.
Но статья идет дальше, чем это. Поскольку молибден в мантии должен был прийти из внешней Солнечной системы, поскольку он является другим изотопом, это означает, что Тейя также должен был прийти из внешней Солнечной системы. Ученые, стоящие за этим исследованием, показывают, что столкновение с Тейей дало достаточно углеродистого материала, чтобы составлять большую часть воды Земли.
«Наш подход уникален, потому что впервые он позволяет нам связать происхождение воды на Земле с образованием Луны. Проще говоря, без Луны, вероятно, не было бы жизни на Земле », - говорит Торстен Кляйн, профессор планетологии в Мюнстерском университете.
