Новая теория о том, как образовалась луна, может также изменить наше понимание ранней жизни на Земле.
Связанный контент
- Звездная тройная угроза этого уик-энда: Урожайная луна, затмение и возможная луна
Ранее предполагалось, что присутствие золота и платины в мантии Земли является результатом сильного потока метеоров, падающих на раннюю Землю, но новые исследования предполагают другой источник - одно огромное столкновение с объектом, который врезался в планету, чтобы создать Луна.
По данным геофизиков, около 4 миллиардов лет назад Земля постоянно подвергалась нападениям. Астероиды и метеоры непрерывно врезаются в планету в течение примерно 100 миллионов лет, периода, известного как поздняя тяжелая бомбардировка. Любая жизнь на планете в то время была бы в постоянной опасности.
Мы знаем об этих воздействиях не из-за оставленных ими кратеров - эрозия и тектоника плит уже давно их уносили, - а из-за присутствия определенных металлов в мантии Земли. Пятнистая поверхность Луны, которая не является тектонически активной, также помогает укрепить эту теорию.
Но новое исследование предполагает, что бомбардировка могла быть мягче, чем ожидалось, потому что металлы, найденные в мантии Земли, могли вместо этого быть от воздействия формирования луны, примерно 500 миллионов лет назад.
В начале жизни Солнечной системы растущий мир, известный ученым как Тея, столкнулся с молодой Землей. Сильное воздействие разжижало внешние слои Земли и распыляло Тейю, создавая кольцо мусора, которое циркулировало вокруг покрытого шрамами мира. Железо из ядра Теи собралось вместе, чтобы сформировать сердце луны. Оставшийся тяжелый материал упал обратно на Землю, и гравитация свела легкие компоненты вместе, чтобы создать луну.
Но новое исследование предполагает, что не все железо Тейи построило лунное ядро. Вместо этого некоторые, возможно, обосновались на земной коре, и позже были втянуты в мантию через тектонику плит. Такие элементы, как золото и платина, которые тянутся к железу, могли быть втянуты в мантию вместе с ним. Такие элементы редки в лунной мантии, вероятно, потому, что все железо, доставленное на Луну, создало его ядро, в то время как исходное ядро Земли оставалось нетронутым после столкновения.
Это может означать хорошие новости для жизни на ранней Земле. Если бы ядро Тейи принесло следы железа, которые притягивали редкие, любящие железо элементы, дождь астероидов и метеоров не мог быть таким сильным, как предполагалось ранее.
«Земля не будет полностью непригодной для жизни в течение длительного периода времени, потому что бомбардировка является относительно мягкой», - говорит Норман Слип, геофизик из Стэнфордского университета. Сон исследовал идею, что Тея могла принести платину и подобные элементы в мантию Земли, сравнив ее с предыдущими предположениями, что метеоры доставили материал. В недавней статье, опубликованной в журнале Geochemistry, Geophysics, Geosystems, он обнаружил, что Тея могла привнести достаточно железолюбивых элементов, чтобы предположить, что более поздняя бомбардировка была более мягкой, чем считалось ранее.
«Конечно, мы не выжили бы, но мы имеем дело с микробами», - говорит он.
Однако без сильной бомбардировки метеоритами возникает новая проблема. Столкновение Теи и молодой Земли испарило бы любую воду на планете. Ведущая теория о том, как Земля вернула свою воду, связана со столкновениями с переносящими воду метеоритами, но метеориты также доставили бы больше железо-любящих элементов вместе с железом, оставив после себя слишком много золота и платины, чем измерено. Это означает, что расчеты Сна потребуют другого метода доставки воды на планету.
Это не делает теорию нарушителем соглашения. «Нет гарантии, что есть одно событие, которое решит каждую проблему», - говорит Тим Суиндл, который изучает планетарные материалы в Университете Аризоны. Вода могла прийти из другого источника, не связанного с Тейей.
Чтобы понять, что именно произошло в начале жизни Земли и ее Луны, может потребоваться возврат к нашему спутнику. «Мы должны вернуться на Луну и лучше разобраться с возрастом бассейнов», - говорит Суиндл, особенно те, кто находится на обратной стороне Луны. «Мы могли бы получить возраст с ровером, который мог бы ответить на вопросы, но я думаю, что нам лучше вернуть образцы». Это не обязательно означает, что люди должны быть на борту лунной миссии, но, как указывает Свиндл, люди делают большую работу.
Сон соглашается, призывая посетить бассейн Южного полюса Айкен, самый большой и самый старый из тех на Луне. В этом бассейне никогда не брались пробы, и он должен дать представление о сроках бомбардировки, которая дала бы подсказку о том, сколько материала выпало на Землю.
По словам Эдварда Янга, ученого-планетиста из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, самым большим результатом исследований Сна является умственный сдвиг, который требуется ученым, изучающим Землю и Луну. «Я думаю, что он делает то, что демонстрирует мягкий живот того, что мы делаем», - говорит Янг, добавляя, что геохимические аргументы заполнены основными предположениями о процессах, которые влияют на строительство Земли и Луны. «Он оспаривает некоторые из этих предположений».
