Ученые воссоздали рождение Солнечной системы

28 Октября 2013 в 11:00, Мартин Магнитский 2 492 просмотра 7

Рождение Солнечной системы

Американские геохимики из Калифорнийского университета в Сан-Диего смогли разрешить загадку, не дававшую покоя умам ученых несколько десятилетий, смоделировав в лабораторных условиях процессы, происходившие при рождении Солнечной системы из протопланетного облака.

Суть загадки происхождения Земли и планет Солнечной системы заключалась в происхождении самого распространенного химического элемента, содержащегося в земной коре, — кислорода.

В естественных условиях кислород встречается в виде трех устойчивых изотопов: 16O, 17О и 18О, ядра которых имеют одинаковое число протонов, но разное количество нейтронов. 

Наиболее распространенным на нашей планете является изотоп 16O, на долю которого приходится 99,7 % всего кислорода Земли. Пропорции изотопов кислорода в составляющих земную породу минералах примерно одинаковы и соответствуют пропорциям в породах Луны и иных планет земной группы.
Это было выявлено исследователями, изучающими фрагменты метеоритов, прилетающих на Землю с Луны или, к примеру, с Марса.

Так, наблюдаемое однообразие в изотопах кислорода показало ученым, что Земля с Луной, как и другие планеты земной группы, формировались из однородного вещества протопланетного диска, образовавшего Солнечную систему миллиарды лет назад.

Ученым уже было известно, что «аномальные» метеориты являются одними из самых древних объектов Солнечной системы, сформировавшимися около 4,6 млрд лет назад.

Субрата Чакраборти, автор исследования, опубликованного в журнале Science, говорит: «Изотопы кислорода в этих метеоритах сильно отличаются от тех изотопов, что встречаются на планетах земной группы. Учитывая то, что кислород является третьим по распространенности элементом во Вселенной и одним из главных элементов, образующих горные породы, эта вариация у различных тел Солнечной системы оставалась загадкой, которую надо разрешить для понимания того, как рождалась и эволюционировала Солнечная система».

Вселенная

Таким образом, чтобы понять, чем обусловлено отличие в изотопной концентрации кислорода в некоторых метеоритах, исследователями было решено в лабораторных условиях попробовать повторить те процессы, которые влияли на слипание вещества в начале зарождения планет.

Для этого ученые заполнили небольшую камеру (размером с хоккейную шайбу) чистым кислородом, водородом и поместили туда частицу твердого монооксида кремния — того вещества, которое радиоастрономы наблюдают в межзвездных облаках, подобных тем, из которых 4,6 млрд лет назад образовалась наша Солнечная система.

Далее ученые лазерным лучом стали испарять частицу монооксида кремния и в ходе реакций получили диоксид кремния — основу всех силикатов, например, кварца, которые преобладают в земной коре. 

В процессе такого воздействия диоксид кремния осаждался в виде пыли на стенках камеры. По мнению исследователей, эти же реакции и образовывали первые твердые материалы пород в Солнечной системе.

«В нашем эксперименте мы воссоздали внутри камеры условия протосолнечной туманности и сформировали камни из газообразных веществ. Эти силикаты могут формироваться в разных реакциях — SiO+O2; SiO+O; SiO+OH. И лишь в канале SiO+OH мы получили аномальное соотношение изотопов», — пояснила «Газете.Ru» Чакраборти.

Изотопный анализ получившейся пыли подтвердил ученым те же соотношения изотопов, что они видели в самых древних метеоритах, причем эта аномалия росла пропорционально присутствию водорода в реакции. 

«Это правило отбора, впервые увиденное нами при образовании озона тридцать лет назад», — говорит Марк Тименс, один из соавторов открытия. — «Мы показали, что нам не нужен волшебный рецепт, чтобы получить эту кислородную аномалию. Просто так устроена физическая химия», — добавил он.

Полученные результаты исследований ученых в очередной раз подтверждают отсутствие «мистических» предпосылок возникновения жизни. Кто знает, возможно и человечество вскоре разовьет технологии настолько, что сможет создавать не только идеальных людей, благодаря генетикам, но и даже целые планеты.

Ученые воссоздали рождение Солнечной системы

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

7 комментариев

  1. J0keR

    Воздух на 75% состоит из азота, почему самый распространенный элемент на Земле кислород?

    • renick

      Кислород входит в состав всех оксидов, вода - оксид, почти все горные породы - оксиды металлов и неметаллов.

  2. JollyRoger

    Метеориты, прилетающие с Луны?..

  3. Sam777

    Ну а законы физической химии как так сами возникли из ниоткуда и никто их не создавал :)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.