Группа исследователей из Университета Клермон-Овернь, работая с коллегой из Университета Байройта, нашла доказательства, свидетельствующие о том, что состав Земли менялся с течением времени в первые годы ее существования в результате столкновительной эрозии. В своей статье, опубликованной в журнале Science, группа описывает свое исследование количества самария и неодима в метеоритах и то, что оно показало им о процессах, которые привели к нынешнему составу Земли. Зои Малка Лейнхардт из Бристольского университета опубликовала в том же номере журнала перспективную статью, в которой излагаются теории, касающиеся формирования Земли, и работа, проделанная командой над этим новым проектом.

Предыдущие исследования предполагали, что планеты образуются в результате столкновений материала в аккреционных дисках, которые накапливаются вокруг звезд в ранние годы их существования. Считается, что характеристики таких столкновений играют определенную роль в результирующем составе образующихся планет, например, в угле их наклона. Предыдущие исследования также показали, что Земля имеет ядро из железа и никеля, окруженное слоем силиката железа, смешанного с магнием. Верхний слой описывается как слой силиката. Плотность материала уменьшается от ядра к коре, что, отмечает Лейнхардт, делает кору более уязвимой при столкновениях.

Предыдущие исследования также раскрыли загадку — почему земная кора содержит более тяжелые минералы? Существует теория, согласно которой они, возможно, были сдвинуты вверх из-за несовместимости с другими материалами. К сожалению, эти теории не объясняют, почему в земной коре содержится большее количество некоторых минералов, таких как неодим, чем должно быть, исходя из того, сколько их можно измерить в ядре.

Для объяснения этой аномалии были разработаны три основные теории. Можно предположить, что это иллюзия; на самом деле в ядре его больше, чем можно измерить. Другой предполагает, что это связано с тем, что материал из аккреционного диска имел различия в составе. Третья предполагает, что по мере того, как более тяжелые материалы выталкивались вверх и накапливались в земной коре, некоторые из них выбрасывались в космос во время новых столкновений.

В этой новой работе исследователи нашли доказательства, подтверждающие третью теорию. Они измерили количество неодима в метеоритах, предполагая, что они похожи по составу на строительные блоки Земли, и обнаружили, что до 20% внешних слоев Земли могло быть удалено в результате столкновений, что объясняет соотношение тяжелых минералов, таких как неодим, в коре по сравнению с другими, более легкими минералы, такие как самарий.