Нещодавні дослідження підтверджують, що Тея, протопланета, вплив якої на початку історії Землі призвів до утворення Місяця, утворилася у внутрішній частині Сонячної системи — ближче до Сонця, ніж наша планета. Відкриття, опубліковане цього тижня в журналі Science, вирішує давню дискусію про походження Тейї завдяки безпрецедентній точності вимірювання ізотопів заліза в місячних зразках, земних каменях і метеоритах.
Таємниця походження Теї
Десятиліттями вчені сперечалися, звідки походить Тея. Переважаюча теорія припускає масштабне зіткнення між ранньою Землею та Тейєю, що призвело до злиття уламків і утворення Місяця. Однак точне місце народження Теї залишалося загадкою. Нове дослідження розкриває цю таємницю шляхом аналізу ізотопного співвідношення заліза, хрому, молібдену та цирконію в Землі та місячних породах.
Ізотопні відбитки вказують на походження у внутрішній частині Сонячної системи
Ключ полягає в нерівномірному розподілі ізотопів у ранній Сонячній системі. Елементи, розташовані ближче до Сонця, мали інші ізотопні співвідношення, ніж ті, що були далі. Ретельно проаналізувавши ці взаємозв’язки у зразках Землі та Місяця, включаючи породи, повернуті місіями «Аполлон», вчені реконструювали вірогідні сценарії формування Тейї.
«Склад тіла схожий на історичний запис того, звідки воно походить», — пояснює д-р Торстен Кляйн з Інституту дослідження сонячної системи Макса Планка. «Ізотопні співвідношення діють як відбитки пальців, розкриваючи будівельні блоки планети».
Формування ядра та склад мантії дають підказки
Дослідження також використовує розуміння внутрішньої структури ранньої Землі. У міру формування залізного ядра Землі деякі елементи, такі як залізо та молібден, занурилися в нього, а інші залишилися в мантії. Це означає, що будь-яке залізо, знайдене в мантії Землі сьогодні, повинно було прибути після формування ядра – ймовірно, доставленого Тейєю. Елементи, які не впали, наприклад цирконій, зберегли всю історію формування Землі.
Наслідки для моделей формування планет
Дослідницька група провела реверсивне моделювання, перевіряючи різні склади та розміри Теа на основі спостережених ізотопних даних. Найбільш правдоподібний сценарій: Земля і Тея утворилися у внутрішній Сонячній системі, ймовірно, як сусіди. Хоча певні класи метеоритів можуть пояснити склад Землі, будівельні блоки Тейї, схоже, включають раніше невідомі матеріали, що походять ближче до Сонця.
«Розрахунки показують, що Тея утворилася ближче до Сонця, ніж наша планета», — каже доктор Тімо Хопп, провідний автор дослідження. «Це означає, що Земля і Тея, ймовірно, були сусідами в ранній Сонячній системі».
Ця знахідка ставить під сумнів існуючі моделі формування планет, припускаючи, що унікальний склад Тейї може вимагати переоцінки розподілу матеріалів у внутрішній частині Сонячної системи. Точна природа цього «невідомого матеріалу» залишається ключовим питанням для майбутніх досліджень.
Результати підтверджують, що Земля та Тея, ймовірно, сформувалися в одному регіоні Сонячної системи, пропонуючи більш чітку картину хаотичного періоду, коли планети стикалися та об’єднувалися, утворюючи небесні тіла, які ми знаємо сьогодні.
