Новая теория, объясняющая, почему планеты в нашей Солнечной системе имеют разные составы

Леонид Гляделов

Новости космоса:
Команда исследователей из Копенгагенского университета и Музея für Naturkunde, Leibniz-Institut für Evolutions, предложила новое объяснение различий в составе планет в нашей солнечной системе.

В своей статье, опубликованной в журнале Nature, они описывают их изучение кальций-изотопного состава некоторых метеоритов, самой Земли и Марса и используют то, что они узнали, чтобы объяснить, как планеты могут быть настолько разными. Алессандро Морбиделли с Обсерваторией Лазурного Берега во Франции опубликовал статью News & Views о работе, проделанной командой в том же выпуске журнала.

Подробнее:

Как отмечает Морбиделли, большинство ученых планетологов согласны с тем, что планеты в нашей Солнечной системе имеют сходное происхождение, как маленькие скалы, вращающиеся вокруг Солнца, содержащие протопланетный диск, который сталкивался и сливался, создавая все более крупные камни, которые в конечном итоге стали протопланетами. Но с этого момента неясно, почему планеты получились такими разными. В этой новой работе исследователи придумали новую теорию, чтобы объяснить, как это произошло.

По мнению группы, протопланеты росли с одинаковой скоростью, но перестали расти в разное время. Те, которые были меньше перестали расти раньше, чем те, которые были больше. В течение этого времени, по их мнению, материал постоянно добавляется на диск. В начале этого, похоже, композиция материала отличается от материала, который появился позже, что объясняет, почему скалистые планеты, которые мы видим сегодня, имеют такие различия в составе.

Исследователи разработали свою теорию после изучения кальций-изотопного состава нескольких метеоритов, названных сердитами и урелитами, а также Марса и Земли, а также из астероида Веста. Изотопы кальция, как они отмечают, участвуют в образовании породы, и из-за этого предлагают подсказки об их происхождении. Исследователи обнаружили, что изотопные отношения в образцах коррелируют с массами их родительских планет и астероидов. И это, как они утверждают далее, свидетельствует о различных составах планет, поскольку меньшие перестали аккрецировать материал, в то время как более крупные продолжали наращивать материал, который отличался от того, что было раньше.

Дополнительно:

Изменчивость изотопов нуклеосинтеза среди объектов Солнечной системы часто используется для исследования генетической связи между группами метеорита и скалистыми планетами (Меркурий, Венера, Земля и Марс), которые, в свою очередь, могут дать представление о строительных блоках системы Земля-Луна , Используя этот подход, было установлено, что ни один примитивный метеорит не соответствует наземному составу, и материал протопланетного диска, из которого Земля и Луна настигнута, поэтому в значительной степени не ограничены6. Этот вывод, однако, основан на предположении, что наблюдаемая нуклеосинтетическая изменчивость объектов внутренней солнечной системы преимущественно отражает пространственную гетерогенность. Здесь мы используем изотопный состав тугоплавкого элемента кальция, чтобы показать, что нуклеосинтетическая изменчивость во внутренней Солнечной системе в основном отражает быстрое изменение массово-независимого изотопного состава кальция твердых частиц протопланетного диска, связанного с ранней массовой аккрецией прото Солнца. Мы измеряем массово-независимые отношения 48Ca / 44Ca образцов, происходящих из исходных тел уреитовых и анриетных метеоритов, а также из Веста, Марса и Земли и обнаруживаем, что они положительно коррелируют с массами своих родительских астероидов и планет, которые являются прокси-серверами. Эта корреляция подразумевает светскую эволюцию объемного изотопного состава кальция протопланетного диска в земной планетарной области. Отдельные хондры из обычных хондритов, образовавшиеся за один миллион лет после краха прото-Солнца7, показывают полный спектр независимых по массе 48Ca / 44Ca значений внутренней солнечной системы, что указывает на быстрое изменение состава материала протопланетного диска , Мы делаем вывод, что эта светская эволюция отражает смешивание древнего внешнего материала Солнечной системы в термически обработанном внутреннем протопланетном диске, связанном с аккрецией массы к прото Солнцу. Описанный здесь идентичный изотопный состав кальция Земли и Луны является предсказанием нашей модели, если лунообразующее воздействие связано с протопланетами или предшественниками, которые завершили их аккрецию вблизи конца жизни протопланетного диска. что указывает на быстрое изменение состава материала протопланетного диска. Мы делаем вывод, что эта светская эволюция отражает смешивание древнего внешнего материала Солнечной системы в термически обработанном внутреннем протопланетном диске, связанном с аккрецией массы к прото Солнцу. Описанный здесь идентичный изотопный состав кальция Земли и Луны является предсказанием нашей модели, если лунообразующее воздействие связано с протопланетами или предшественниками, которые завершили их аккрецию вблизи конца жизни протопланетного диска. что указывает на быстрое изменение состава материала протопланетного диска. Мы делаем вывод, что эта светская эволюция отражает смешивание древнего внешнего материала Солнечной системы в термически обработанном внутреннем протопланетном диске, связанном с аккрецией массы к прото Солнцу. Описанный здесь идентичный изотопный состав кальция Земли и Луны является предсказанием нашей модели, если лунообразующее воздействие связано с протопланетами или предшественниками, которые завершили их аккрецию вблизи конца жизни протопланетного диска.


Похожие статьи