(Результаты: астрофизика. «ХиЖ» 2023 №4)
Вопрос о происхождении земных элементов и их изотопов решает теория образования Солнечной системы. По общепринятым представлениям, планеты в ней родились при аккреции, то есть собирании и концентрировании материи силами гравитации. Соответственно, теория считает метеориты остатками газопылевой туманности, из которой формировались крупные тела. Это значит, что изотопный состав метеоритов напрямую связан с планетным, в частности — земным.
Предыдущие исследования показали, что примерно десятую часть своей массы наша планета получила от углеродных тел, аналогичных метеоритам внешних областей Солнечной системы. Они находятся за главным поясом астероидов, у орбит Юпитера, Сатурна и Урана.
В начале года в журнале Science появилась работа, посвященная анализу изотопного состава метеоритного цинка. Ее выполнили исследователи Имперского колледжа Лондона под руководством профессора Марка Рекемпера (Mark Rehkämper). Физики изучили 18 упавших на Землю метеоритов. Из них 7 карбонатных метеоритов происходило из внешних областей Солнечной системы, 11 некарбонатных — из внутренних. Все их методами масс-спектрометрии анализировали на предмет содержания пяти разных изотопов.
Затем английские ученые сравнили эти изотопные соотношения с земными. Оказалось, что метеориты, родившиеся от астероидов внешней части Солнечной системы, были источником около половины земного цинка, который считается среднелетучим элементом. Профессор также уверен, что без вклада внешних частей Солнечной системы Земля содержала бы гораздо меньше легколетучих элементов, а также и воды, то есть была бы сухой и не смогла бы поддержать жизнь. Этот вывод резко противоречит современным теориям происхождения ранней Солнечной системы. Согласно им, наша планета сформировалась в основном из материала ее внутренних частей.
Стоит заметить, что проблема происхождения земного вещества, его элементного и изотопного составов полна нестыковок и загадок, которые постоянно возникают при исследованиях. Например, в свое время астрофизики предполагали, что воду на Землю доставили кометы. Однако изотопный состав воды кометы Чурюмова-Герасименко оказался резко отличным от земного. Английские ученые, видимо, не знают о многочисленных работах их японских и российских коллег, в которых показана возможность нуклеосинтеза и образования различных изотопов на самой планете. Это объяснение снимает несоответствие выводов разных работ. Пока же профессор Рекемпер планирует изучить изотопы цинка в породах Луны и Марса.
И. Иванов
Остальные статьи из этой рубрики вы можете найти в подборке «Результаты: астрофизика»
Благодарим за ваши «лайки», комментарии и подписку на наш канал.
– Редакция «Химии и жизни»