От звездной пыли к бледно-голубой точке: межзвездное путешествие углерода на Землю

Говорят, что мы сделаны из звездной пыли, и пара исследований, в том числе исследования Мичиганского университета, показывают, что это может быть более верным, чем мы думали ранее.


Первое исследование, проведенное исследователем UM Джи (Джеки) Ли и опубликованное в Достижения науки, обнаружил, что большая часть углерода на Земле, вероятно, была доставлена ​​из межзвездной среды, материала, который существует в космосе между звездами в галактике. Это, вероятно, произошло намного позже протопланетного диска, пыли и газа, которое окружало наше молодое и содержало строительные блоки планет, сформировавшихся и нагретых.

также, вероятно, был изолирован в твердые частицы в течение одного миллиона лет после рождения Солнца — это означает, что углерод, основа жизни на Земле, пережил межзвездное путешествие на нашу планету.

Ранее исследователи думали, что углерод на Земле происходит из молекул, которые изначально присутствовали в газе туманностей, который затем аккрецировался в скалистую планету, когда газы были достаточно холодными, чтобы молекулы выпали в осадок. Ли и ее команда, в которую входят астроном UM Эдвин Бергин, Джеффри Блейк из Калифорнийского технологического института, Фред Сисла из Чикагского университета и Марк Хиршманн из Университета Миннесоты, указывают в этом исследовании, что молекулы газа, несущие углерод, не могут они не пригодны для построения Земли, потому что, когда углерод испаряется, он не конденсируется обратно в твердое тело.

«Модель конденсации широко использовалась на протяжении десятилетий. Она предполагает, что во время образования Солнца все элементы планеты испарились, а по мере охлаждения диска некоторые из этих газов конденсировались и поставляли химические ингредиенты твердым телам. не работает на углерод «, — сказал Ли, профессор факультета наук о Земле и окружающей среде Университета штата Вашингтон.

Большая часть углерода доставлялась на диск в виде органических молекул. Однако, когда углерод испаряется, он производит гораздо больше летучих веществ, которым для образования твердых частиц требуются очень низкие температуры. Что еще более , углерод не конденсируется снова в органическую форму. Из-за этого Ли и ее команда пришли к выводу, что большая часть углерода Земли, вероятно, унаследована непосредственно от межзвездной среды, полностью избегая испарения.

Чтобы лучше понять, как приобрела углерод, Ли оценил максимальное количество углерода, которое может содержать Земля. Для этого она сравнила распространения сейсмической волны через ядро ​​с известными скоростями звука в ядре. Это говорит исследователям, что углерод, вероятно, составляет менее половины процента массы Земли. Понимание верхних пределов того, сколько углерода может содержать Земля, дает исследователям информацию о том, когда углерод мог быть доставлен сюда.

«Мы задали другой вопрос: мы спросили, сколько углерода можно поместить в ядро ​​Земли и при этом соответствовать всем ограничениям», — сказал Бергин, профессор и заведующий кафедрой астрономии UM. «Здесь есть неопределенность. Давайте примете эту неопределенность, чтобы спросить, каковы истинные верхние границы того, сколько углерода находится очень глубоко в Земле, и это скажет нам истинный ландшафт, в котором мы находимся».

Углерод на планете должен существовать в правильной пропорции, чтобы поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Слишком много углерода, и Земли будет похожа на Венеру, удерживая тепло от Солнца и поддерживая температуру около 880 градусов по Фаренгейту. Слишком мало углерода, и Земля будет напоминать : негостеприимное место, неспособное поддерживать жизнь на воде, с температурой около минус 60.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments