Группа Дасгупты: Луна и элементы для жизни появились после удара протопланеты Тейя

Кажется невероятным, но жестокое столкновение, случившееся более 4,4 миллиарда лет назад, могло стать началом жизни на Земле. Именно оно, по мнению ученых, не только породило Луну, но и обогатило нашу планету важнейшими веществами — углеродом и азотом.

Что за катастрофа изменила всё

Согласно самой популярной версии, в далеком прошлом в Землю врезалось гигантское космическое тело — гипотетическая протопланета Тейя, сопоставимая размерами с Марсом. В результате чудовищного удара часть вещества оказалась на орбите, где позже сформировалась Луна.

Но этим последствия не ограничились: вместе с обломками в мантии, коре, атмосфере и океанах Земли появились химические элементы, необходимых для жизни — несмотря на то что её ядро бедно на такие легкие вещества.

Почему это важно

Легкие элементы, вроде серы, углерода и азота, крайне редки на внутренних планетах Солнечной системы. Но именно они необходимы для появления и поддержания жизни. Как оказалось, они могли попасть на Землю только извне.

Метеориты — не совсем те

Одна из теорий связывает происхождение этих веществ с потоком метеоритов, включая углеродистые хондриты. Проблема в том, что их химический состав не совпадает с земным. Например, на нашей планете углерод к азоту соотносится как 40:1, а в хондритах — всего 20:1.

Новая гипотеза: дело в Тейе

Ученые из группы профессора Дасгупты выдвинули альтернативную версию: нужные элементы пришли с самой Тейей. Её ядро, предположительно, было насыщено серой, а внешние слои содержали углерод и азот.

Эксперименты подтвердили: при высоком содержании серы углерод плохо растворяется в ядре, а значит, он "выталкивается" в верхние слои — в отличие от азота, который частично остается. Это могло создать именно то соотношение, что мы наблюдаем на Земле.

Компьютер против миллиарда сценариев

Чтобы проверить гипотезу, ученые провели масштабное моделирование — более миллиарда виртуальных столкновений. Результаты удивили даже их самих.

"Как мы обнаружили, все свидетельства — и изотопный состав, и отношение углерода к азоту, и общее количество этих элементов во внешних слоях Земли — указывают на "лунное” столкновение с богатой летучими веществами планетой, примерно марсианского размера, с насыщенным серой ядром".

Уточнения

Ядро - самые внутренние слои планеты. Ядро может состоять из нескольких твёрдых и жидких слоёв, а также быть полностью твёрдым или полностью жидким.