Для того чтобы хотя бы как-то разгадать загадку Солнечной системы, которая занимает умы геохимиков в течение многих лет, ученые воссоздали ее рождения в банке. Они смоделировали те процессы, которые, предположительно, происходили при рождении Солнечной системы из протопланетного облака. И сделано это было для того, чтобы разрешить тайну, касающуюся кислорода. В естественных условиях он встречается в виде трех устойчивых изотопов – 16O, 17О и 18О. У ядер этих элементов имеется одинаковое число протонов, но разное количество нейтронов. Самым распространенным на нашей планете является 16O, на долю которого и приходится 99,7 процента от всего объема кислорода. Плюс к этому, ученым известно, что пропорции изотопов кислорода в минералах, слагающих земные породы, примерно одинаковы и полностью соответствуют тем пропорциям в породах, которые встречаются на планетах земной группы и на Луне.
Однообразие в кислородных изотопов убедило ученых в том, что Земля с Луной и все планеты земной группы когда-то сформировались из однородного вещества протопланетного диска, который и образовал Солнечную систему миллиарды лет назад.
Главная путаница у предположениях ученых началась сорок лет назад, после того, как ученые провели изотопный анализ метеорита, который упал в районе мексиканской деревни Пуэблито-де-Альендэ в 1969 году. В нем соотношение тяжелых изотопов отличалось от состава земных пород. Ученые установили, что «аномальные» метеориты, в которых 17О и 18О присутствовали в одинаковых пропорциях, являются наиболее древними объектами Солнечной системы, которые сформировались 4,6 миллиарда лет назад.
Чтобы разобраться с аномалией в изотопной концентрации кислорода в отдельных метеоритах, ученые и пошли на воссоздание в лабораторных условиях тех процессов, которые руководили слипанием вещества в момент рождения планет. Они заполнили камеру размером с хоккейную шайбу чистым кислородом и поместили туда частицу твердого моноксида кремния. С помощью лазера исследователи испаряли эту частицу, получив диоксид кремния, основу всех силикатов. Он осаждался в виде пыли на стенках камеры. Ученые уже отметили, что именно такие реакции образовали первые твердые материалы в нашей системе.
После проведения изотопного анализа пыли, ученые получили те же соотношения изотопов, которые были обнаружены ими в наиболее древних метеоритах. Причем, аномалия росла пропорционально присутствию водорода в реакции. Они смогли показать наглядно, что им не нужно какой-то волшебный рецепт для получения кислородной аномалии. Просто именно так устроена физическая химия и все.
