Большая часть углерода на Земле, происходит из межзвездной среды, обнаруженной в межзвездном пространстве в галактике. К такому выводу пришли ученые в ходе большого исследования в Science Advanced.
Привет. Вы на канале Per.Aspera.Ad.Astra. Сегодня мы предлагаем проследить путь углерода от межзвездной среды до Земли.
Это могло произойти спустя время, после формирования протопланетного диска - нагретого облака пыли и газа, окружающего молодое Солнце. Углерод также был захвачен твердыми телами в течение миллиона лет после восхода Солнца.
Углерод - основа жизни на Земле, которая пережила межзвездное путешествие на нашу планету. Предыдущие исследователи думали, что углерод на Земле изначально образовался из молекул, обнаруженных в газе туманности, который затем превратился в каменистую планету, когда газы остыли достаточно для того, чтобы молекулы выпали в осадок. В этом исследовании ученые указали, что молекулы углеродсодержащего газа не будут доступны для построения Земли. Это потому, что когда углерод испаряется, он не конденсируется обратно в твердое состояние.
«Модель конденсации широко используется на протяжении десятилетий. Он выдвигает гипотезу, что все элементы на планете испарились во время образования Солнца, и по мере охлаждения диска некоторые из этих газов конденсировались и снабжали твердые тела химическими веществами. Но это не работает с углеродом ". - Профессор Ли.
Большая часть углерода была отдана диску в виде органических молекул. Однако при испарении углерода образуется гораздо больше летучих веществ, которым для образования твердого вещества требуются очень низкие температуры. Что еще более важно, углерод не конденсируется обратно в органическую форму. Таким образом, Ли и его команда обнаружили, что большая часть углерода Земли, скорее всего, унаследована непосредственно от межзвездной среды, что полностью предотвращает испарение. Чтобы лучше понять, как Земля получает углерод, Ли оценил максимальное количество углерода, которое может содержать Земля. Сделать это, сравнил скорость распространения сейсмической волны через ядро с известными скоростями звука ядра. Это говорит исследователям, что углерод, вероятно, составляет менее половины процента массы Земли. Понимание верхних пределов того, сколько углерода может содержать Земля, дает исследователям информацию о том, когда углерод мог туда попасть.
Углерод на планете должен существовать в правильной пропорции, чтобы поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Слишком много углерода, и атмосфера Земли становится похожей на Венеру, которая улавливает солнечное тепло и поддерживает температуру около 880 градусов по Фаренгейту. С очень небольшим количеством углерода Земля будет выглядеть как Марс: негостеприимное место с температурой около минус 60, неспособное поддерживать жизнь на водной основе.
Во втором исследовании исследователи; Они изучали, как обрабатывался углерод, когда второстепенные предшественники планет, известные как планетоиды, удерживали углерод во время своего раннего образования. Изучая металлические ядра этих объектов, которые теперь сохранились как железные метеориты, они обнаружили, что во время этого важного этапа в их планетарном происхождении большая часть углерода должна быть потеряна, поскольку планеты плавятся, образуют ядра и теряют газ. По словам Хиршманна, это опровергает предыдущее мышление.
Профессор Бергин говорит, что оба исследования описывают два разных аспекта потери углерода и предполагают, что потеря углерода, по-видимому, является центральным элементом в создании Земли как пригодной для жизни планеты.
«Ответить на вопрос, существуют ли где-нибудь планеты земного типа, можно, только работая на стыке таких дисциплин, как астрономия и геохимия. Хотя подходы и конкретные вопросы, над которыми работают исследователи, различаются в разных областях, построение связной истории требует выявления областей, представляющих взаимный интерес, и поиска способов преодоления интеллектуального разрыва между ними. Это сложно сделать, но усилия и стимулируют, и вознаграждают… » - профессор Циесла.
По словам Блейка, профессора Калифорнийского технологического института в области исследований и космохимии, планетологии и химии, этот тип междисциплинарной работы имеет решающее значение.
«За всю историю нашей Галактики планеты, подобные Земле, или немного более крупные обнажения скальных пород собирались вокруг звезд, таких как Солнце, сотни миллионов раз. Можем ли мы расширить эту работу для более широкого изучения потери углерода в планетных системах? Такое исследование потребует работы самых разных ученых » - профессор космохимии, планетологии и химии Калифорнийского технологического института, доктор Блейк.
