Въглеродът на Земята е резултат от древен сблъсък с друга планета

Наука ОFFNews Последна промяна на 07 септември 2016 в 09:00 7091 0

Кредит Passwaters/Rice University

Според екип учени въглеродът, без който не биха могли да възникнат земните форми на живот, се е появил в земната кора преди около 4.4 милиарда година, след като нашата планета се е сблъскала с протопланета, подобна на Меркурий.

Раджип Дасгупта (Rajdeep Dasgupta), геолог от Университета Райс в Хюстън, и колегите са представили тези свои констатации в статия в списание Nature Geoscience.

Земното ядро, което е най-вече от желязо, представлява около една трета от масата на планетата. Мантията на Земята - другите две трети и се простира на повече от 2400 км под повърхността на Земята. Кората и атмосферата на Земята са толкова тънки, че съставят по-малко от 1% от масата на планетата. Мантията, атмосферата и земната кора постоянно обменят елементи, включително летливите елементи, необходими за живота.

Ако първоначално въглеродът на Земята е разпределен далеч в космоса или заседнал в ядрото, от къде идва въглеродът в мантията и биосферата?

Проблемът е, че в началния период на съшествуване на планетата въглеродът би трябвало просто да се изпари под влиянието на горещото ядро на Земята. Земното ядро, представляващо около една трета от масата на планетата, е съставено предимно от сплави, съдържащи желязо, и поради това лесно привличащи въглерода. Така че въпросът е, от къде е дошъл толкова много въглерод върху земната повърхност.

Съвременен поглед за границите на земната кора, мантията и ядрото и техните физически свойства.

"Предизвикателството е да се обясни произхода на летливи елементи като въглерод, които остават извън ядрото, в мантията на нашата планета", заяви Дасгупта пред изданието на Университета Райс.

"Популярна е хипотезата, че летливите елементи като въглерод, сяра, азот и водород са се появили след формирането на земното ядро" - коментира Ян Ли (Yuan Li), съавтор на изследването от Института по геохимия в Гуанджоу, Китайска академия на науките. - "Всички тези елементи са попаднали на Земята в състава на метеорити и комети около 100 милиона години след формирането на Слънчевата система, защото тогава тези елементи няма да се изпарят, попадайки в океана от магма, който е покривал ранната Земя. "

"Проблемът с тази идея е, че макар и да може да обясни изобилието на много от тези елементи, не отчита, че са ни неизвестни метеорити с такова съдържание на летливи елементи, което би обяснило ссъществуващите съотношения на тези елементи на нашата планета", отбелязва Ли.

Лабораторияъа на Дасгупта е специализирана във възпроизвеждането на условията, съществували дълбоко под повърхността на Земята и другите скалисти планети, например, на около 400 км под повърхността на Земята или на границата на ядрото и на земната кора при по-малки планети, като Меркурий.

Схематично изображение на сливане на ранната Земя с потенциална протопланета, подобна на Меркурий, сценарий, подкрепен от новите експерименти с високо налягане и температурна в Университета Райс. Процесите в магмения океан могат да доведат до образуването на ядро, богато на метал и сяра и наситени с въглерод и силиций външни слоеве. Ако Земята се е сляла с такава планета в началото на своята история, това би могло да обясни как са се появили на Земята въглерод и сяра. (Rice University)


Експериментите показват, че въглеродът може да бъде отстранен от кората и преместен в богатата на силиций мантия, ако железните сплави в кората съдържат много силиций или сяра. Този процес зависи от няколко променливи като температура, налягане и съдържание на сяра и силиций.

Сравнението на данните от моделните изследвания и данните за състава на мантията на Земята доведоха до формулирането на по-горе описания сценарий - съотношението на въглерод и силиций и изобилието на въглерод може да се обясни от сблъсъка и последващото "поглъщане" на протопланета, която вече има образувана кора с високо съдържание на силиций. Тъй като протопланетата е била твърде масивна, се е получило така, че ядрото й се е сляло с ядрото на Земята, а нейната мантия, богата на въглерод - с мантията на Земята. 

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !