Группа геофизиков из Вашингтонского института Карнеги (США) и Манчестерского университета (Великобритания) восстановила историю появления летучих элементов на Земле, рассмотрев изотопный состав мантийных пород.

По относительному содержанию летучих элементов (водорода, углерода, азота) наша планета уступает Солнечной системе в целом; не хватает на Земле и элементов средней летучести — к примеру, серебра.

Один из двух стабильных изотопов серебра, 107Ag, был получен в молодой Солнечной системе при распаде радиоактивного изотопа палладия 107Pd. Уже через 30 миллионов лет практически весь 107Pd оказался израсходован, поскольку его период полураспада составляет 6,5 млн лет.

Серебро и палладий разнятся химическими свойствами: первое — более летучий элемент, а второй охотнее связывается с железом. Эти отличия позволили авторам установить временные соотношения между появлением летучих веществ и образованием железного ядра Земли.

Как выяснилось, по величине отношения 107Ag/109Ag хондриты и мантийные породы вполне сопоставимы. «При этом «первобытные» метеориты содержат большие объёмы летучих веществ, что нехарактерно для Земли», — отмечает участник работ Ричард Карлсон (Richard Carlson). Данные по изотопам серебра также свидетельствовали о том, что ядро Земли сформировалось через 5–10 млн лет после зарождения Солнечной системы, а проведённые ранее исследования изотопов гафния и вольфрама давали другие цифры — 30–100 млн лет.

Несоответствия, по мнению геофизиков, указывают на то, что в начале формирования Земля присоединяла вещество с низким содержанием летучих элементов. Когда же примерно через 26 млн лет после образования Солнечной системы планета достигла 85% своей конечной массы, началось добавление вещества, богатого летучими элементами. «Вполне вероятно, в последних 15% содержалось довольно много воды, — говорит ведущий автор исследования Мария Шонбахлер (Maria Schonbachler). — Если это так, теории о том, что воду на Землю занесли кометы или астероиды, могут оказаться лишними».