Планеты собирали золотую пыль на последней стадии "рождения

МОСКВА, 5 апр - РИА Новости. Практически все небесные тела Солнечной системы притягивали и включали в свой состав частицы первичной материи уже после формирования их ядра, благодаря чему в поверхностных слоях пород на астероидах и в мантии и коре планет сохранились железо, платина, золото и другие металлы, заявляют британские и канадские астрономы в статье, опубликованной в журнале Science.

Считается, что во время формирования Земли тяжелые элементы - железо, платина, золото и другие благородные металлы - "утонули" в мантии планеты и образовали твердое металлическое ядро. С другой стороны, в земной коре и в верхних слоях мантии этих элементов значительно больше, чем предсказывают теории зарождения планеты. Большинство ученых объясняет это тем, что крупные астероиды, бомбардировавшие поверхность Земли уже после формирования ядра, оставили на поверхности коры и мантии "налет" из золота и других тяжелых металлов.

Родня железа

Группа астрофизиков под руководством Кристофера Дейла (Christopher Dale) из Даремского университета (Великобритания) предложила новое объяснение этому феномену, проанализировав концентрацию сидерофильных элементов - металлов, близких по химическим и физическим свойствам к железу - в осколках астероидов-"планетарных зародышей", похожих по своему составу на астероид Веста.

По словам Дейла и его коллег, такие астероиды зародились в самом начале истории Солнечной системы, всего за несколько миллионов лет, после возникновения светила и протопланетного диска. Считается, что в подобных небесных телах сидерофильные элементы должны присутствовать лишь в минимальных количествах из-за сверхбыстрого формирования и остывания астероидов.

Авторы статьи собрали несколько образцов астероидов, а также фрагменты пород с Луны, Марса и неизвестных небесных тел, и вычислили долю изотопов осмия-187 и осмия-188 в них. Знание этого соотношения позволяет вычислить доли других сидерофильных элементов - железа, золота, платины, никеля и многих других металлов - в мантии и ядре планеты или астероида.

Оказалось, что все осколки "планетарных зародышей" имеют примерно одинаковое соотношение сидерофильных элементов. Как отмечают исследователи, доля сидерофильных элементов в таких астероидах соответствовала значениям, характерным для хондритов. Она была несколько выше, чем аналогичное значение для Луны, но ниже, чем у Земли или Марса.

Золотая пыль

Несмотря на относительно низкую концентрацию, доля сидерофильных элементов в астероидах была все же выше ожидаемой. Как полагают ученые, это связано с тем, что все тела Солнечной системы продолжали "собирать" хондриты после того, как их ядро завершало свое формирование. Данный феномен известен в науке под названием "поздняя аккреция".

Ученые сопоставили концентрации сидерофильных элементов в образцах с массой тел, в которых они образовались, и обнаружили прямую взаимосвязь между ними. Иными словами, чем крупнее небесное тело, тем больше доля металлов в его породах. Это можно объяснить тем, что большие планеты охлаждались достаточно медленно и успевали "накопить" больше хондритов, чем малые небесные тела.

Как полагают авторы, это может объяснить, почему концентрация этих металлов в мантии и земной коре намного выше, чем на то указывает теория формирования планет.