Новое исследование указывает на то, что Земле понадобилось гораздо меньше времени для формирования, чем думали раньше. Данные от анализа изотопов железа в метеоритах говорят о том, что ушло всего 5 млн. лет на то, чтобы элементы собрались вместе.
Новые данные сильно меняют наше понимание процесса формирования планет. Выходит, механизмы могут быть более разнообразными, чем мы думали даже в пределах планет одного типа. На самом деле, у ученых нет 100% уверенности в том, как именно создаются планеты. Однако существует довольно стойкая теория, нуждающаяся в дополнительных деталях.
Все начинается со звездного рождения. Звезда формируется в виде комка в пылевом и газовом облаке, которое падает под действием собственной гравитации и запускает процесс вращения. В итоге, материал формирует плоский диск, подпитывающийся от растущей звезды. Материал в диске постепенно сливается и создает планеты.
Как это происходит? Полагают, что крошечные частицы пыли и камней в диске электростатически слипаются. Комки разрастаются в размерах, увеличивая и гравитационную силу. В итоге, эти глыбы сталкиваются, сливаются, создают протопланеты, а затем и полноценные каменистые миры.
Ранее считали, что у Земли на весь этот процесс ушли десятки миллионов лет. Но изотопы железа в земной мантии указывают на другой срок. По крайней мере, так считают ученые из Копенгагенского университета в Дании.
Земля, Луна, Марс и метеориты включают в себя естественные изотопы железа, вроде Fe-56 и Fe-54. Но спутник и Красная планета с метеоритами располагают почти одинаковым изобилием, пока на Земле отмечают меньшее количество Fe-54.
Составу Земли соответствуют только CI-хондриты – редкие метеориты. Они особенные, так как включают в себя элементы, которые присутствовали в самом начале формирования Солнечной системы 4.6 млрд. лет назад.
Тот факт, что земной состав сопоставим только с CI-хондритами говорит о том, что существует немного иная модель формирования планет. Ученые полагают, что камни не скапливались при слиянии друг с другом. Скорее всего, железное ядро нашей планеты появилось рано под дождем из космической пыли. Этот процесс осуществляется быстрее, чем аккреция крупных камней.
Сначала появилось железное ядро. Затем Солнечная система остыла (после нескольких сотен тысяч лет) и пыль от CI-хондритов мигрировала в локацию, где находилась Земля. Так как протопланетный диск и большое количество пыли, попавшее на Землю, длились всего 5 млн. лет, Земля должна была успеть сформироваться в течение этого времени.
Если эта модель верна для Земли, то она может подходить и для других планет в чужих звездных системах. Подобные знания важны, так как позволяют лучше понять создание потенциальной жизни во Вселенной. Возможно, именно эта схема является ключевой для появления инопланетных существ.
Космохимик Мартин Биззарро из Копенгагенского университета говорит:
«Теперь мы знаем, что планеты формируются в больших количествах. У нас есть общие механизмы, которые функционируют в других системах. Если мы понимаем, как они работают в нашей Солнечной системе, то выводы могут подходить и для других звезд. И самое интересное, что новая теория ранней планетарной аккреции может служить ключевой формулой для создания планет земного типа. Возможно, именно эта схема дает шанс для возникновения жизни».
Исследование опубликовали в научном журнале "Science Advances."