Знаменитая цитата Карла Сагана «мы состоим из звездной пыли» давно стала поэтическим символом нашего происхождения из вещества, созданного в недрах сверхновых.
Действительно, множество элементов в наших телах могли возникнуть исключительно в недрах массивных звезд и были выброшены в космос во время взрывов сверхновых. Тем не менее, механизм доставки этого звездного материала на Землю, который ученые считали хорошо изученным, теперь вызывает сомнения.
Согласно традиционным взглядам, изотопы, образованные в сверхновых, перемещались по межзвездному пространству на крошечных пылевых частицах, которые затем собрались в нашу планету и в конечном итоге стали частью живых организмов. Новое исследование, проведенное группой ученых из Копенгагенского университета под руководством Мартина Биззарро, заставляет пересмотреть эти процессы: стало известно, что существенная часть вещества сверхновых переносилась не пылью, а льдом.
Ключом к этому неожиданному открытию стал цирконий, точнее его изотоп Zr-96, который образуется исключительно при взрывах сверхновых. Ученые проанализировали образцы различных метеоритов, обработав их слабой уксусной кислотой. Такой подход позволил растворить материалы, связанные с водой, включая глины, оставив нетронутыми твердые каменистые зерна. Результаты оказались неожиданными: концентрация Zr-96 в растворенной фракции была до пяти тысяч частей на миллион выше, чем в каменистом остатке. Это свидетельствует о том, что именно лед служил основным транспортным средством для доставки продуктов взрывов сверхновых.
Это открытие имеет серьезные последствия для теории формирования планет. Чем ближе планета расположена к своей звезде, тем выше вероятность того, что ледяные частицы с изотопами из сверхновых испарились. Именно поэтому внутренние планеты Солнечной системы, такие как Земля, Венера и Меркурий, относительно бедны такими изотопами, в то время как далекие Уран и Нептун должны содержать их в изобилии. Эта закономерность соответствует так называемой линии смешивания Солнечной системы, связывающей расстояние от Солнца с содержанием определенных изотопов.
Более того, исследование стало новым подтверждением модели формирования Земли через аккрецию мелких ледяных частиц, а не через столкновения крупных протопланет. Если бы наша планета образовалась из сталкивающихся астероидов, она содержала бы больше Zr-96. Однако данные показывают обратное: Земля бедна этим изотопом, что согласуется с моделью, в которой ледяные частицы теряли свой «звездный» груз при пересечении снеговой линии.
Если выводы получат подтверждение в результате дальнейших исследований, эта работа может стать поворотной точкой в понимании как химии ранней Солнечной системы, так и механизмов формирования планет.
Фото: hi-tech.mail.ru