Углерод Земли указывает на планетарное столкновение

Исследование учёных из Университета Райса предполагает, что практически весь жизненно важный углерод Земли мог быть привнесён столкновением около 4,4 миллиарда лет назад между нашей планетой и зародышем планеты, похожей на Меркурий.

Новое исследование, опубликованное на этой неделе в Nature Geoscience, предлагает новый ответ на давний геологический вопрос: как на Земле развилась углеродная жизнь, учитывая, что большая часть планетарного углерода должна была либо выкипеть в самые ранние дни, либо оказаться заблокированной в ядре Земли. «Задача состоит в том, чтобы объяснить происхождение летучих элементов, таких как углерод, которые остаются вне ядра, в мантийной части нашей планеты», — пояснил соавтор работы Радждип Даcгупта.

Лаборатория Даcгупты специализируется на воссоздании условий высокого давления и температуры, существующих в недрах Земли и других каменистых планет. Эксперименты показали, что углерод может быть исключён из ядра и оставлен в силикатной мантии, если железные сплавы в ядре были богаты либо кремнием, либо серой. Команда смоделировала сценарий, который объясняет отношение углерода к сере и его обилие: зародыш планеты, подобный Меркурию, с уже сформированным богатым кремнием ядром, столкнулся с Землёй и был ею поглощён.

«Поскольку это массивное тело, динамика могла сложиться так, что ядро этой планеты ушло бы прямо к ядру нашей планеты, а богатая углеродом мантия смешалась бы с мантией Земли», — сказал Даcгупта. Это объясняет современные запасы углерода и серы на планете. Для согласования данных по всем летучим элементам потребуется дополнительная работа.