Обогащение вторичного вещества Солнечной системы

0
383

Как уже неоднократно указывалось, вторичное вещество Солнечной системы на 2—3% по массе обогащено веществом Сверхновой звезды. Согласно модели полигенно-гетерогенной аккреции это вещество должно было поступать на формировавшуюся Землю с некоторым запозданием по сравнению с реликтовым и, следовательно, обогащать ее периферийные части. Нельзя учесть доли вещества Сверхновой во вторичном веществе в целом, но оценить его минимальный вклад возможно, если провести некоторое моделирование при условии, если: 1) вещество Сверхновой по основному составу соответствовало средней космической распространенности, 2) участие его в наращивании Земли началось с момента формирования средней протомантии, 3) конденсация элементов и соединений вещества Сверхновой происходила закономерно [поскольку железо-никелевая фаза консолидируется значительно быстрее силикатной и обладает наибольшей плотностью, то она будет «выводиться» на Землю гораздо быстрее силикатной и, следовательно, образовывать на растущей Земле вторую зону, обогащенную железом (первая, как было показано ранее, это — ядро Земли)], 4) так как участие непосредственно вещества Сверхновой в общем количестве вторичного вещества Солнечной системы неопределенно, а от всей массы вещества (реликтового и вторичного) его доля 0,02—0,03, минимально возможная величина содержания материала Сверхновой во вторичном веществе будет 3 %, что составит для Земли 17,94-1025 г.

Такое моделирование сильно идеализировано, поскольку материал Сверхновой, конечно, будет захватываться реликтовым консолидированным веществом на всех стадиях роста Земли. Однако в целом запаздывание поступления вещества Сверхновой на растущую Землю неизбежно из-за необходимости дополнительного времени для охлаждения и конденсации этого вещества, вплоть до образования собственных консолидированных фаз (напомним, что реликтовое вещество начало аккрецировать очень быстро по получении протопланетным облаком импульса взрыва Сверхновой). На основании указанных допущений можно рассчитать отдельно состав вещества Сверхновой, исходя из данных по космической распространенности главных элементов (на 105 Si): Fe=8,90, №=0,457, Si=10, Mg=10,3, 0=236, Al=0,851, Ca = = 0,736, Na = 0,632, Cr = 0,124, K = 0,032, U = 2,34-10~7 — см. табл. 5. Летучие элементы, такие, как водород, углерод, сера, азот, благородные газы из этого расчета исключены, так как они преимущественно остаются в газовой фазе, и лишь небольшая доля их входит в состав Земли. Если бы они входили в состав Земли, то ее масса должна была бы быть на два-три порядка больше современной. Кислород оставлен лишь в том количестве, которое необходимо для окисления металлов, в том числе 10 % от всего железа до FeO. Это количество составляет 33,71 • 105 атомов на 106 атомов Si или 8,9 % от его космической распространенности.

Можно допустить, что первоначальная резко восстановительная обстановка, обусловленная наличием почти стократного превышения числа атомов водорода над всеми остальными элементами, в процессе охлаждения протопланетного облака, нагретого взрывом Сверхновой, постепенно изменялась на окислительную. Водород «отсасывался» на Солнце и Юпитере, отношение Н/О в протооб-лаке уменьшилось до такой степени, что начались реакции окисления Mg, Са и А1; частично окислилось железо, хотя основная его масса (~90 %) успела до смены обстановки консолидироваться до металла и выйти из реакционной смеси, образовав крупные родительские тела.

Исходя из этого предположения, рассчитан нормативный состав массового содержания вещества Сверхновой звезды (1024 г), вошедшей в состав Земли (1024 г): Fe=18,8, N = 0,98, Si= 10,27, Mg=9,16, 0=138,09, Al=0,84, Са=1,08, Na=0,53, Cr = 0,24, К = 0,046, U=2,04-10″6 —см. табл. 23.

Значительная часть радиоактивных элементов, в том числе урана, тория и калия, была привнесена плазмой Сверхновой, поэтому мы указываем распространенность урана такой, как она была оценена в 1964 г. Ф. Хойлом и В. Фаулером, а именно в 0,034 на 10б атомов Si. Эта величина по крайней мере в четыре раза выше распространенности урана в хондритах и подтверждает правильность принятого допущения об отставании выпадения на Землю вещества Сверхновой (отставало от аккреции реликтового вещества). Напомним, что масса вторичного вещества должна значительно превышать массу вещества Сверхновой. При этом вторичное вещество, также отстающее в своей аккреции от реликтового, а по составу в целом отвечающее составу реликтового, должно аккрецировать   по   закономерностям   вещества Сверхновой. Следовательно, оценки внесенного дополнительного космического материала в растущую Землю  являются минимально допустимыми, а в действительности доля вторичного вещества в составе протокоры  (окисленная составляющая) и протомантии (металлическая компонента), по-видимому, значительно превышала 17,94-1025 г. Но во сколько раз? На современном уровне знаний ответить на этот вопрос пока не представляется возможным. Вернемся ко времени вхождения вещества Сверхновой в аккрецируемый Землей материал. Ответить на заданный вопрос могут помочь геофизические данные, согласно которым на глубине 620—780 км фиксируется зона повышенной плотности, обусловленная не фазовым переходом, а скачкообразным повышением отношения Fe/Mg с последующим его снижением. Эта зона может быть интерпретирована как область дополнительного вхождения металлической .компоненты   вещества Сверхновой в процессе и во время аккреции реликтового вещества состава гиперстеновых хондритов. Дальнейшее вхождение вещества Сверхновой, по-видимому, несколько запаздывало и могло начаться вместе с массовым выделением реликтового вещества ахондритового состава.

трейлеры к фильмам.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ