Исследователи из подразделения ARES при NASA в Космическом центре имени Джонсона (Хьюстон) представили новые сведения, изменяющие взгляды на процесс формирования ядер каменистых планет, включая Марс. Исследование показало, что решающую роль в этом играл расплавленный сульфид, а не металлическое железо. По результатам экспериментов стало ясно, что сульфид железа, словно противогололёдная соль, понижает температуру плавления пород, позволяя веществам двигаться к центру планеты без полного расплавления её мантии.
Ранее считалось, что процесс образования ядра требует полного плавления планетарного тела с последующим разделением веществ в зависимости от их плотности. Однако в условиях, характерных для формирования планет за пределами внутренней Солнечной системы, где высока концентрация серы и кислорода, происходит реакция серы с железом, формируя сульфид. Это даёт возможность ядру формироваться ещё до того, как мантия достигает температуры плавления.
Источник: NASA / JPL-Caltech
Для проверки данной гипотезы учёные воссоздали условия ранней Солнечной системы с помощью лабораторной экспериментальной петрологии. Используя высокотемпературные эксперименты и рентгеновскую компьютерную томографию (XCT), они исследовали перемещение сульфидных расплавов через твёрдые породы. Руководитель проекта, доктор Сэм Кроссли из Университета Аризоны, отметил: «3D-изображения показали, как сульфид заполняет трещины между минералами, что подтверждает возможность перколяции».
Чтобы удостовериться, что этот механизм работал 4,5 миллиарда лет назад, команда изучила состав метеоритов. Новая методика лазерной абляции, разработанная доктором Джейком Сетерой, выявила химические аномалии в богатых кислородом метеоритах, подтверждающие гипотезу о миграции сульфида. Это доказывает, что процесс мог происходить в условиях ранних планет.
Открытие даёт объяснение особенностям строения Марса, ядро которого, вероятно, сформировалось раньше, чем у Земли, из-за высокого содержания серы. Это вызывает сомнения в точности методики датировки ядер по изотопам гафния-182 и вольфрама-182, которые считались индикаторами времени образования ядра.
Полученные результаты помогут лучше интерпретировать данные будущих миссий на Луну, Марс и другие объекты, углубляя понимание эволюции планет в различных химических условиях.
Источник: iXBT
