Международная научная группа во главе с Патрисией Клэй (Patricia L. Clay) из Манчестерского университета, применив новую технику, измерила содержание галогенов в многочисленных метеоритах. Учёные обнаружили, что предыдущие оценки завышали их количество в несколько раз. Это открытие решает давнюю проблему: как жизнь на Земле могла зародиться при таком высоком содержании этих элементов?
Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature.
Как узнать химический состав ранней Земли? Это непростая задача. На Земле есть образцы пород возрастом более четырёх миллиардов лет. Но бурная геологическая история нашей планеты подвергала древние минералы многочисленным изменениям, так что следы былых эпох приходится собирать буквально по крупицам.
Есть и другой выход: нужно изучать вещество, которое со времён образования планет не претерпело таких радикальных изменений. Где же его найти? В метеоритах.
Около 4,6 миллиардов лет назад началось образование больших и маленьких камней из протопланетного облака. Свет раннего Солнца спекал первозданную пыль в гранулы, которые срастались между собой. Некоторые из этих "булыжников" слиплись в планетезимали – "зародыши" планет. Накапливая массу, самые "удачливые" со временем превратились в крупные тела, такие как Земля или Марс. А другие так и остались небольшими фрагментами, строительным мусором Солнечной системы. Не став частью крупных планет, эти камни избежали царящих в их недрах высоких температур и чудовищных давлений. Поэтому и сохранили своё вещество в более или менее первозданном виде. Вот такие камни и составляют самый распространённый тип метеоритов, известный как хондриты. На них приходится около 90% всех найденных "небесных камней".
Химический анализ этих метеоритов позволяет учёным понять, сколько и чего содержалось в породах Земли в дни её юности. Один из важных параметров – это содержание галогенов. Соединения хлора, брома и йода – важный индикатор процессов, происходивших с веществом в эпоху образования планет. Но важны они не только поэтому.
Эти три элемента в небольших количествах необходимы для существования жизни, какой мы её знаем. В конце концов, у нас солёная кровь, а поваренная соль – это соединение натрия с хлором. Но чересчур высокая концентрация этих элементов – как и практически любых других – смертельна.
Предыдущие оценки содержания галогенов в метеоритах давали такие высокие значения, что учёные недоумевали: как в такой ядовитой среде могла зародиться жизнь? Избыток этих элементов требовалось куда-то деть. Для этого в историю ранней Земли вписывали нужные процессы.
Как отмечается в пресс-релизе Манчестерского университета, это было огромной проблемой. В некоторых моделях приходилось "убирать" галогены такими способами, которые неминуемо затронули бы и другие элементы, чего не наблюдалось.
Исследование, выполненное Клэй и её коллегами, даёт очень простой ответ на этот вопрос. Предыдущие оценки были просто-напросто завышены!
В этом учёных убеждают результаты, полученные с помощью новой экспериментальной техники, использующей изотопы инертных газов. Как объясняют авторы, она позволяет отбросить образцы метеоритов, загрязнённые галогенами уже в период пребывания на Земле.
Исследователи изучили большую метеоритную коллекцию, в которую входили хондриты различных видов: углистые, энстатитовые, хондриты типа Румурути и обыкновенные хондриты . Оказалось, что содержание галогенов совершенно не зависит от вида метеорита, а также его петрологического типа и степени окисления. Учёные видят в этом важное подтверждение тому, что измеренные значения действительно отражают концентрации этих элементов в веществе ранней Солнечной системы.
Авторы обнаружили, что в предыдущих работах содержание галогенов в хондритах было завышено: хлора – в 6 раз, брома – в 9 раз, йода – в 15–37 раз. Более того, новые оценки показали, что соотношения концентраций "бром / хлор " и "йод / хлор" во всех изученных метеоритах укладываются в диапазон, типичный для силикатных пород Земли.
Эти результаты позволяют обойтись без искусственных гипотез, "удаляющих" с Земли лишние галогены. Похоже, ещё одна страница ранней истории нашей планеты стала понятнее.
К слову, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) недавно писали о принесённых метеоритами металлах, которые проникли в ядро Земли. И о том, как учёным удалось получить химический "портрет" первозданной Солнечной системы, исследовав кометную пыль.
Оценили 4 человека
3 кармы