Уявлення про походження Землі довгий час спиралося на дані метеоритів, адже вони є залишками матеріалу, з якого формувалися планети. Метеорити здебільшого походять з астероїдів, а значить, вивчення астероїдів допомагає зрозуміти, з чого складається наша планета. Дослідники прагнули встановити, яка частина Землі сформувалася з матеріалу внутрішньої Сонячної системи, а яка — з віддалених областей за Юпітером. Вважається, що речовина з зовнішньої Сонячної системи могла принести на Землю воду, оскільки об’єкти за Юпітером багаті водяним льодом.
Нове дослідження, опубліковане у Nature Astronomy групою на чолі з Паоло Соссі з ETH Цюріх, переглядає попередні гіпотези. Вчені проаналізували ізотопний склад відомих метеоритів та астероїдів, щоб з’ясувати, який внесок у формування Землі зробили внутрішня та зовнішня частини Сонячної системи. Результати виявилися несподіваними: матеріал Землі майже повністю походить із внутрішньої Сонячної системи, а частка речовини із зовнішньої може складати лише 0–2%.
Ключ до таких висновків — ізотопи. Ізотопи — це різновиди одного хімічного елемента з різною кількістю нейтронів. Вимірюючи їхні співвідношення у метеоритах, астероїдах і планетах, вчені можуть відстежити спільне походження матеріалу. У цьому дослідженні використовували десять різних ізотопних систем, що дало змогу більш точно оцінити склад Землі та її відмінність від найбільш поширених метеоритів — хондритів.
“Наші розрахунки показують, що будівельний матеріал Землі походить із одного резервуару речовини внутрішньої Сонячної системи”, — пояснює Паоло Соссі. Його колега Ден Бауер додає: “Ми були справді вражені, дізнавшись, що Земля складається з матеріалу, який не схожий на жодну комбінацію існуючих метеоритів.”
Ці результати не лише змінюють уявлення про склад Землі, але й впливають на дискусії про походження води. Раніше вважалося, що значна частина води могла надійти на Землю з комет або інших об’єктів зовнішньої Сонячної системи. Тепер результати підтримують гіпотезу внутрішнього утворення води — через хімічні реакції між воднем та киснем у ранній мантії планети.
Вчені також роблять прогнози щодо складу інших планет внутрішньої Сонячної системи. Наприклад, Венера і Меркурій можуть мати ще більш виражені ізотопні відмінності порівняно із Землею. Марс і астероїд Веста, зі свого боку, також демонструють ізотопні підписи внутрішньої Сонячної системи.
Попри це відкриття, питання формування планет і походження води на Землі залишаються відкритими. Науковці планують досліджувати, чи поширюються ці висновки на екзопланети у інших зоряних системах. Одне зрозуміло точно: наша планета сформувалася з унікального і цілком внутрішньосонячного матеріалу, що робить її особливою серед об’єктів Сонячної системи. Джерело