Сера и кремний из древнего тела, “проглоченного” нашей планетой, могут быть причиной существования процветающей жизни на Земле.
Американские геологи попытались понять, откуда на поверхности Земли появился углерод, из которого возникла жизнь.
Как неожиданно выяснилось, самой вероятной версией такого рода оказалось столкновение ранней Земли с планетой типа Меркурия и поглощение материала этой планеты. Соответствующая статья опубликована в Nature Geoscience.
Молодая Земля в первую сотню миллионов лет своего существования имела расплавленную поверхность. Часть тепла, за это ответственного, было первичным теплом от процесса образования планеты (соударения протопланет). Часть тепла было вторичным за счёт соударений вроде тех, которое, как считается, образовало Луну. Горные породы поверхности оставались жидкими, поэтому углерод из их состава должен был выкипать, покидая планету. Весь остальной запас этого элемента рисковал погружаться вглубь недр, к железо-силикатному ядру планеты. Дело в том, что железо обладает высоким сродством у углероду и легко связывает его. Но поскольку железо-углеродные соединения тяжелее силикатных пород, они в основном мигрировали в ядро Земли, унося с собой углерод с поверхности. Именно это показывают все расчёты и модели геологов.
Однако такие расчёты противоречат наблюдаемым фактам. Существование земной жизни указывает на то, что углерод на поверхности планеты есть, и его немало. Есть он и в породах, поднимающихся наверх из мантии. Чтобы понять, откуда он взялся, американские исследователи провели ряд экспериментов. Они сжимали образцы силикатных пород (по составу соответствующих земной мантии) гидропрессом, создающим такое же давление, как то, что существует на глубине 400 километров под землей. Оказалось, что железо действительно может связывать практически весь углерод таких пород. Однако если к ним добавить серу или кремний, способность железа химически связывать углерод резко падает. В таком сценарии углероду не угрожает “вымывание” из мантии и попадание в железное ядро. Остаётся один вопрос: откуда у древней Земли могли взяться значительные количества кремния или серы в мантии и ядре? Дело в том, что хотя в ядре Марса немало серы, а в ядре Меркурия – кремния, наша планета в этом плане отличается от них. Обоих этих элементов в глубинах Земли куда меньше.
В связи с этим авторы новой работы предложили новую необычную гипотезу. Они полагают, что нужная для “спасения” углерода сера или кремний могла взяться от столкновения Земли с другой небольшой планетой, подобной Меркурию или Марсу. Сразу после удара в основном металлическое ядро “утонуло” в мантии, медленно опустившись вниз и соединившись с земным. А мантия, богатая кремнием или серой, смешалась с земной мантией и предупредила “вымывание” из нее углерода. Поэтому, хотя сразу после образования планеты углерода на поверхности было очень мало, постепенно мантийные процессы вынесли его наверх, создав условия для возникновения жизни. Взято с https://life.ru