Исследователи из Калифорнийского университета в Дэйвисе приблизились к пониманию процессов, приведших к формированию Земли, и определили наиболее вероятную версию происхождения планеты.
Существуют три основные гипотезы о происхождении нашей планеты. Одна предполагает, что Земля росла сравнительно быстро (от двух до пяти миллионов лет), захватывая необходимые для жизни воду и газы из окружающего молодое Солнце облака.
В другой говорится о частицах пыли, превратившихся под облучением Солнца в небесные тела — планетезимали, которые и стали источником нужных соединений. Согласно третьей теории Земля развивалась медленно и за счет богатых водой, кислородом и азотом метеоритов.
Чтобы определить, какая из идей наиболее близка к истине, ученые проанализировали соотношение изотопов неона, захваченных мантией Земли во время формирования планеты. Неон — это благородный инертный газ, на который, в отличие от водяного пара, углекислого газа или азота, не влияют химические и биологические процессы. Поэтому он навсегда сохраняет информацию о своем происхождении, отмечает профессор Суджой Мукхопадхай.
Небулярный неон
Выделяются три изотопа — неон-20, 21 и 22. Все они стабильны и нерадиоактивны, однако неон-21 образуется при радиоактивном распаде урана. Таким образом, количество неона-20 и неона-22 остается неизменным с момента рождения планеты, из чего исследователи делают вывод, что для каждой из трех теорий формирования Земли должно быть характерно собственное соотношение изотопов 20 и 22.
Чтобы определить этот коэффициент, исследователи изучили образцы подушечной лавы. Эти стекловидные породы формируются при подводных или подледных извержениях. Экспедиция под руководством специалистов из Университета Род-Айленда достала образцы со дна Атлантики, после чего они стали доступными для всех ученых.
Исследователи разрушили породы в герметичной камере и проанализировали состав газов, улавливая выбросы чувствительным масс-спектрометром. В результате они получили соотношение изотопов неона для трех гипотез о происхождении Земли. Выяснилось, что коэффициент, соответствующий теории «мантии Земли», выше, чем у «гипотезы планетезималей» и модели «долгого развития».
Это четкое указание на то, что в глубокой мантии Земли есть небулярный неон. Учитывая, что он является маркером для других газов, необходимые для жизни вещества — водород, вода, углекислый газ и азот — накапливались одновременно, считают ученые.
