«Летучие» элементы во внутренней Солнечной системе имеют разное происхождение

Переиздано Платоном

Читают: 0

Скалистые планеты — Летучая загадка: каменистые планеты Меркурий, Венера, Земля и Марс. (Предоставлено НАСА)

Ученые-планетологи из Франции рассмотрели и проанализировали недавние исследования происхождения «летучих» элементов во внутренней части Солнечной системы и пришли к выводу, что эти элементы имеют несколько разных источников. Они отмечают, что механизмы, участвующие в доставке летучих веществ на твердые планеты, такие как Земля, вероятно, играют решающую роль в пригодности планеты для жизни. В результате лучшее понимание происхождения летучих веществ во внутренней части Солнечной системы могло бы помочь нам в поисках жизни на других планетах.

Сегодня Земля изобилует летучими элементами — водородом, азотом, углеродом и кислородом, которые имеют решающее значение для жизни, какой мы ее знаем. Однако ученые-планетологи не понимают, почему эти элементы так распространены на Земле и других каменистых планетах. Ученые считают, что Солнечная система была образована протосолнечной туманностью (ПСН) из газа и некоторого количества пыли. Затем PSN сконденсировалась, чтобы сформировать Солнце, планеты, астероиды и кометы. Проблема в том, что элементный и изотопный состав летучих веществ во внутренней части Солнечной системы не соответствует предсказанному для PSN. Это говорит о том, что эти элементы не поступали напрямую из PSN, а доставлялись с помощью более сложных процессов.

Три процесса доставки

В своем недавнем исследовании Майкл Бродли и его коллеги из Университет Лотарингии Выяснилось, что в доставке летучих веществ внутрь Солнечной системы могли участвовать три отдельных процесса. Во-первых, они смотрят, как летучие вещества включаются в твердые тела, которые образовались на ранней стадии PSN. Затем они посмотрели, как эти летучие твердые вещества были распределены в PSN. Наконец, команда рассмотрела, как эти твердые тела будут срастаться, образуя скалистые планеты.

Веселящий газ может указать на инопланетную жизнь на планетах, похожих на Землю

Важной частью их работы является анализ распределения летучих веществ, роль «хондритов», твердых тел, содержащих большую долю летучих элементов Солнечной системы. Хондриты могут состоять из минерала энстатита, могут быть более углеродистыми по составу, представлять собой «обычные» каменистые тела или кометоподобные с преимущественно ледяным составом. Кометы содержат больше воды и углерода, чем любой из трех других типов хондритов, поэтому из этого можно сделать вывод, что летучие неравномерно распределены по Солнечной системе.

В своем обзоре Бродли и его коллеги установили, что летучие вещества присутствуют в хондритах и кометах, содержащихся в микромасштабных структурах углеродсодержащих органических соединений и водосодержащих гидратированных силикатов. Авторы подтверждают присутствие летучих в этих небесных телах посредством анализа изотопных сигнатур в находящихся в них органических и силикатных соединениях. Учитывая, что определенные изотопы могут быть обнаружены в примитивных внеземных материалах одних космических объектов, а не других, можно определить, какие объекты содержат те же летучие вещества, которые были образованы PSN. Эта радиоактивная сигнатура летучих веществ однозначно отличается от состава PSN, который, как известно, сформировал планеты земной группы. Это означает, что летучие вещества происходят из другого космохимического резервуара, отличного от других элементов Солнечной системы.

В конце концов, в планетарной науке есть много неизвестных, включая происхождение летучих веществ по всей Солнечной системе. Работа Бродли и его коллег систематизирует наше понимание распределения летучих веществ в хондритах, кометах и планетах земной группы с использованием диагностических критериев для оценки свойств так называемой «примитивной материи».

Исследование описано в природа.