Как новая теория формирования Земли меняет представление о рождении нашей планеты

«Каноническая»модель формирования Земли говорит о том, что около 4,5 миллиарда лет назадпротопланетный диск из газа и пыли вокруг молодого Солнца постепенно«схлопнулся» в планетезимали (зародыши планет). Космические тела, пыль, газ сталкивались,укрупнялись, и в итоге возникли планеты Солнечной системы, в том числе и нашаЗемля. Однако в последние годы геохимия и моделирование развития Солнечнойсистемы выявили нестыковки в общепринятой модели. Ученые из университетов Великобританиии США склоняются к новой модели, которая устраняет все нестыковки «канонической».Земля могла сформироваться не из одного, как предполагалось раньше, а из двухраздельных колец вещества, образовавшихся вокруг Солнца.

Два «источника» — одна планета

Сутьгипотезы заключается в том, что на раннем этапе эволюции Солнечной системывещество в протопланетном диске распределялось неравномерно. Сформировались дваплотных кольца из пыли и газа. Внутреннее кольцо находилось ближе к Солнцу,внешнее — дальше от Солнца, примерно в области современной орбиты Марса.

Компьютерныемодели, показывают, что эти кольца могли «эволюционировать» независимо друг отдруга. Со временем фрагменты этих колец начали пересекаться, формируя более крупные тела — планеты. Земля вэтой схеме является результатом «смешения материалов» из двух разных колец,каждое из которых имело собственный химический состав.

Главный аргументв пользу новой теории — изотопный состав вещества земных пород. Исследования фиксируютразличия в соотношении изотопов кислорода, титана и хрома в «составе» пород Землии, например, Марса. Еще одним аргументом в пользу новой теории являетсянеоднородный состав земных пород. Часть земных пород ближе по составу квнутренним областям Солнечной системы (первому кольцу), часть — к более удаленным(второму кольцу). Это трудно объяснить в рамках общепринятой модели единого«пылевого резервуара» из которого и образовались планеты. Зато «двухкольцевая» теориядопускает естественное смешение разных типов вещества из разных колец.

Юпитер - «виновник» появления двух колец?

Вопрос. Ачто именно могло разделить единый диск на два кольца. Одна из наиболееобсуждаемых сегодня версий связана с ранней миграцией Юпитера. Согласно такназываемой «Grand Tack» модели, Юпитер, во время своего формирования, сначаладвигался к Солнцу, а затем изменил направление своего движения под влияниемСатурна. Такое движение могло «вымести» часть вещества и создать гравитационныебарьеры, разделяющие единый диск на две области с разной плотностью и разнымсоставом вещества. В новой интерпретации эти области и становятся двумя темисамыми кольцами, из которых позже и сформируются планеты «земной группы».

На первыйвзгляд может показаться, что речь идет о не очень существенных деталях из далекого прошлого. Но наделе пересмотр теории формирования Земли влияет на более широкий круг вопросов— от появления воды на Земле до распределения тяжелых элементов в недрах планеты.Если Земля действительно «собрана» из разных колец протопланетного диска, этоможет объяснить, почему ее состав отличается от ближайших соседей и даже почемуусловия на ней оказались пригодными для возникновения жизни. Новая теория посути своей не отменяет старую. Она просто уточняет ее детали. Земля остается «продуктом»аккреции, но сама среда, в которой происходил этот процесс, оказывается болеесложной и неоднородной, чем считалось ранее. В этом смысле наша планета — непросто результат постепенного роста небесного тела путем гравитационногопритяжения материи, а итог столкновения и смешения разных космических «потоков»— двух колец, образовавшихся вокруг Солнца.