Планетарное столкновение, которое сформировало Луну, доставило основные элементы жизни

Ученые утверждают, что большая часть углерода и азота в наших телах произошла с планеты размером с Марс, которая врезалась в Землю 4,4 миллиарда лет назад. Исследователи долго думали, что эти элементы, жизненно важные для жизни, прибыли на нашу планету на борту таких примитивных тел, как астероиды, но новый анализ показывает, что углерод и азот, скорее всего, полетели на Землю на планете, которая уже дифференцировалась в слои - признак более зрелое астрономическое тело, возможно, планетарный зародыш с мантией и ядром. Это то же самое столкновение, говорят они, сформировало луну.

В статье, опубликованной в среду в Научные достижения команда из Университета Райса в Техасе описала серию экспериментов и симуляций, которые подтверждают гипотезу о том, что в результате одного крупного столкновения возникла химическая основа жизни на Земле.

Damanveer Grewal, доктор философии студент в университете Райс и ведущий автор исследования, рассказывает обратный что это исследование меняет историю о том, как элементарные строительные блоки жизни пришли на нашу планету.

«Идея, которая была распространена в научном сообществе, состояла в том, что эти элементы были доставлены недифференцированными телами после того, как вся Земля почти аккрецировалась», - говорит Гревал. «То, что мы пытаемся сказать, - то, что эти элементы были фактически получены гигантским ударом большого, дифференцированного тела, а не меньшими телами».

Сравнивая химический состав земной коры с очками на луне, команда Гревала пришла к выводу, что у них было общее происхождение - катастрофическое событие, образовавшее Луну. И затем, запустив моделирование того, как различные элементы располагаются в разных частях планеты при ее дифференциации, исследователи осознали, что дифференцированная планета, столкнувшаяся с Землей, будет иметь гораздо меньшее содержание углерода в материале на ее поверхности, чем недифференцированное тело. было бы. Это потому, что, как они обнаружили, элемент осядет к железному ядру, оставляя меньше химических следов в коре планеты. По словам исследователей, тот же процесс произошел в процессе формирования ядра Земли.

Поэтому, когда эта зародышевая планета столкнулась с Землей, примерно через 100 миллионов лет после образования нашей планеты, она перенесла бы материал на Землю с химической подписью планеты, углерод которой осел в ядро, а не недифференцированное тело, состав которого был относительно равномерно

И их модели подтвердили эту гипотезу, что еще больше подтверждает идею о том, что то же самое столкновение планет, которое сформировало Луну, также оставило самые основные материалы для жизни на нашей планете.

Это исследование основано на предыдущей работе той же лаборатории в Райс, лаборатории доктора наук Радждипа Дасгупты, который также был соавтором новой статьи.

С этим новым документом команда продолжает добавлять доказательства к идее, что элементы, важные для жизни, были поставлены гигантским воздействием. Гревал говорит, что идея может изменить взгляд людей на разрушительную силу планетарных столкновений.

«Когда люди смотрят на гигантские удары, они всегда смотрят на это как на разрушительное событие», - говорит он. «Но теперь вы можете думать об этом как о животворящем событии».

Аннотация: Статус Земли как единственной планеты, поддерживающей жизнь, является результатом выбора времени и механизма доставки углерода (C), азота (N), серы (S) и водорода (H). На основании их изотопных признаков, как полагают, земные летучие вещества происходят из углеродистых хондритов, в то время как изотопные составы нелетучих основных и микроэлементов предполагают, что энстатитоподобные хондритоподобные материалы являются основными строительными блоками Земли. Однако отношение C / N в объемной силикатной Земле (BSE) является суперхондритическим, что исключает летучую доставку хондритной поздней фанерой. Кроме того, при доставке во время основной фазы аккреции Земли, вследствие более высокой сидерофильной (металлолюбивой) природы С по сравнению с N, образование керна должно было оставить субхондритное отношение C / N в БФБ. Здесь мы представляем эксперименты с высоким давлением и температурой, чтобы ограничить судьбу смешанных летучих веществ ЦНС во время сегрегации ядро-мантия в планетарных зародышах магмы и показать, что С становится гораздо менее сидерофильным в N-содержащих и богатых S сплавах, в то время как характер сидерофилов N остается в значительной степени незатронутым в присутствии S. Используя новые данные и обратное моделирование методом Монте-Карло, мы показываем, что воздействие планеты размером с Марс, имеющей минимальный вклад от углеродистого хондритоподобного материала и совпадающей с событием, образующим Луну, может быть источником основных летучих веществ в БФБ.