После того, как в результате столкновение Земли с протопланетой образовалась Луна, объекты диаметром более 1000 километров продолжали бомбардировать нашу планету.
Художественное представление удара крупного объекта по ранней Земле. © SwRI/Marchi
В своей ранней стадии развития примерно 4,5 миллиарда лет назад Земля предположительно столкнулась с протопланетой Тейя, размеры которой примерно были равны размерам Марса. В результате возник огромный массив обломков, из которых впоследствии сформировалась Луна. Но и после этого катастрофического столкновения Землю продолжали бомбардировать другие крупные космические объекты, причем немало из них имело диаметры, превышающие тысячу километров. Эти так называемые планетезимали сыграли, вероятно, значительно большую роль в формировании сегодняшней массы Земли, чем это было принято считать ранее. К такому выводу группа ученых пришла, проведя детальное компьютерное моделирование, отчет о котором был опубликован в научном журнале Nature Geoscience.
«Мы обнаружили, что металлы и сидерофильные (железолюбивые) элементы в крупных залежах в земной коре распределены неравномерно», - говорит Симон Марчи из Юго-Западного исследовательского центра в Боулдере (Колорадо). Вместе со своими коллегами он осуществил компьютерное моделирование, как могли происходить столкновения и удары о раннюю Землю небесных тел диаметром от тысячи до четырех тысяч километров, после чего был произведен тщательный анализ полученных данных. При различных углах столкновения и скорости до 24 километров в секунду мощность удара явно была настолько огромной, что часть входящих в состав «небесных бомб» силикатов и высоко сидофильных (железолюбивых) элементов, как то золото, платина и иридий, могла проникать вплоть до земного ядра, накапливаясь в нем. Остальная же часть, не достигшая ядра, распределялась по земной мантии и земной коре.
До сих пор исследователи предполагали, что происходящие из планетезималей металлы полностью оставались в земной мантии. В соответствии с такой версией, примерно полпроцента теперешней земной массы прибавилось за сотни миллионов лет после образования Луны за счет столкнувшихся с нашей планетой космических тел. Новые же результаты, в соответствии с которыми в земной мантии оставалось значительно меньше привнесенных из космоса сидофильных элементов, наглядно показывают, что Земля в те времена вследствие столкновений с планетезималями прибавила к своей массе в два-пять раз больше, чем предполагалось ранее.
Для подтверждения своей теории исследователи во главе с Марчи приложили анализ древних каменных пород из Гренландии и Южной Африки. Доля вольфрама в них оказалась значительно выше среднестатистической, что говорит в пользу возможного их происхождения из ядер ворвавшихся планетезималей. Дальнейшие же анализы каменных пород могут в будущем лечь в основу новых теорий, созданных на основе компьютерного моделирования.
0
