Обоснование изначального образования металлических ядер планет

0
770

A. П. Виноградов при обосновании изначального образования металлических ядер планет указывал на характерную повышенную (в тысячи раз) для металлического метеоритного железа по сравнению с силикатной фазой концентрацию определенного набора элементов-примесей, в частности таких, как Ni, платиноиды, Со, Au, Mo, Ga, Ge и др. (15—20 элементов). Эта закономерность свойственна как металлическому сплаву железных метеоритов, так и металлической фазе каменных метеоритов, что свидетельствует в пользу идентичности их происхождения. При этом, хотя в железе и способны растворяться многие химические элементы, в метеоритном железе повышенной концентрацией характеризуется ограниченный набор указанных выше элементов-примесей. Эту особенность метеоритного железа А. П. Виноградов объясняет зависимостью окисления элемента от парциального давления кислорода при Н2О/Н2 в протопланетном облаке. Например, такие элементы, как Ti, V, Мп, Сг и др., легко окисляющиеся уже при малом парциальном давлении кислорода, не входили в Fe-Ni сплав, a Ga, Ge и др., окисляющиеся при давлении кислорода, более высоком, чем необходимо для окисления металлического железа до FeO, концентрировались в металлическом сплаве железа. Все это свидетельствует о том, что Fe-Ni сплав конденсировался непосредственно из протопланетного облака, растворяя при этом в своих парах или жидкости определенные сидерофильные элементы.

B. Латимер установил, что железо-никелевые частицы кроме самой быстрой конденсации имели также и явное преимущество в отношении своего роста, вплоть до образования зародышей планет (ныне их металлических ядер). При высоких температурах капли железа легко сливались между собой, а при более низких — слипались за счет неупругих столкновений. Как показал в 1952 г. X. Юри, при температуре ниже точки Кюри (1043 К для Fe и 598 К для FeS) частицы железа и троилита могли легко намагничиваться в магнитном поле молодого Солнца и в дальнейшем объединялись силами магнитного притяжения; последний процесс, специфический только для намагниченных частиц, выгодно отличает скорость «слипания» металла от силиката. Дри этом, в соответствии с данными П. Гарриса и Д. Тозера (1967 г.), эффективное сечение захвата взаимно намагниченных частиц в 2-104 раза больше их истинного сечения.

Изложенные данные с большой долей вероятности позволяют принять в качестве достоверного такой состав внутреннего ядра Земли, который отвечает железо-никелевому сплаву, отождествляемому с железными метеоритами, исходя из положения о захвате железо-никелевыми метеоритами при их «слипании» фрагментов более высокотемпературных конденсатов, успевших агрегатироваться ко времени начала конденсации металла. Таковыми могут быть все конденсаты, более высокотемпературные, чем железо. Именно эти конденсаты могли входить в качестве составных частей железо-никелевой матрицы. Пример тому — существование железо-каменных метеоритов. Однако при аккреции Земли, когда она уже приняла массу, достаточную для захвата более мелких тел или с большими, чем раньше, орбитальными скоростями и когда металлической фазы в чистом виде в гравитационной зоне Земли становилось все меньше и меньше, повысился удельный вес каменного материала. Этот каменный материал был в значительной степени реликтовым.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ