Космические катастрофы определили облик и состав молодой Земли

Ученые объяснили, почему состав Земли так похож на состав силикатных метеоритов – и при этом так не похож на них.

Отправляя все новые космические миссии к далеким астероидам, ведя поиски упавших на Землю метеоритов, астрономы любят пояснять: "Это позволит нам заглянуть в прошлое Солнечной системы и нашей планеты". Читающие часто остаются в недоумении, хотя идея тут достаточно проста. Показано, что астероиды сформировались примерно в то же далекое время, что и планеты.

Однако, в отличие от планет, миллиарды лет последующей жизни у них были скучны. Астероиды (те, что сохранились) не сталкивались с другими телами, на них не шли активные геологические, а тем более тектонические процессы. У них нет раскаленного ядра – все химические вещества той ранней Солнечной системы сохранились у них практически в первозданном виде.

Считается, что зародышами молодой Земли, в основном, послужили метеориты древнего класса хондритов – самые распространенные и состоящие, в основном, из силикатов. И действительно, изотопный состав элементов, составляющих хондриты, близок к изотопному составу нашей планеты. Но вот беда: содержание кремния, калия и натрия у них куда выше, зато на Земле больше магния, кальция и алюминия. Эту несостыковку долгое время не удавалось объяснить.

Американские ученые поставили серию лабораторных экспериментов, в которых образцы хондритов подвергались разному давлению, имитируя процесс формирования молодой планеты. Радиоактивность и, главное, тепло от ударов сталкивавшихся тел раскаляли ее, плавили и перемешивали. Более тяжелые элементы мало-помалу опускались ближе к центру и постепенно сформировали богатое железом ядро. Эти события ученые и изучили в лаборатории на примере настоящих хондритов, показав, что кора в результате образуется такого же состава, что и сами метеориты.

Отличие, по их мнению, появляется из-за новых бомбардировок молодой коры. Часть ее после таких ударов оказывалась выброшена в космос. Тепло превращало в пыль и газ магний, алюминий, кальций, натрий и т.д. – но кальций, магний и алюминий быстро оседали обратно, тогда как остальные элементы покидали Землю. Впрочем, сама природа этой бомбардировки остается непонятной. Когда она происходила? Из чего состояли сталкивавшиеся с планетой тела и что вызвало их появление близ Земли? Выяснить это еще предстоит.