Обе модели имеют достоинства и недостатки, и до последнего времени модель гомогенной аккреции считалась предпочтительной.

Современная модель гетерогенной аккреции, позволяющая объяснить химический состав мантии разрабатывается группой немецких ученых (Венке, Дрейбус, Ягоутц). исходя из данных изучения наиболее примитивных мантийных включений, они установили, что содержания в мантии умереннолетучих (Na, K, Rb) и умеренносидерофильных (Ni, Co) элементов, имеющих различные коэффициенты распределения Ме/силикат, имеют одинаковую относительную распространенность (нормированную по С1) в мантии, а наиболее сильно сидерофильные элементы имеют избыточные концентрации, по сравнению с теми которые можно ожидать исходя их их коэффициентов распределения. Таким образом, предполагается, что ядро не находилось в равновесии со всем мантийным резервуаром. Для объяснения этого ими предлагается модель гетерогенной аккреции:

1. Аккреция начинается с накопления сильно восстановленного компонента А, лишенного летучих элементов и содержащего все остальные элементы в количествах отвечающих С1, и Fe и все сидерофилы в восстановленном состоянии. С повышением Т одновременно с аккрецией начинается сегрегация Ме, т.е. образование ядра.

2. После аккреции 2/3 массы Земли и образования ядра начинает накапливаться все более окисленный материал (в нем все сидерофилы и оксифилы находятся в виде окислов), умереннолетучие и более летучие в пропорциях С1, это так называемый компонент В.

Часть Ме компонента А еще сохраняется и способствует извлечению наиболее сидерофильных элементов и их переносу в ядро. Источником умеренно летучих, летучих и умеренносидерофильных элементов в мантии является компонент В, что и объясняет их близкую относительную распространенность. Таким образом, Земля на 85% состоит из компонента А и на 15 % из В. В целом состав мантии формируется уже после отделения ядра путем гомогенизации и перемешивания силикатной части компонента А и вещества компонента В. Эта модель включает также раннее расплавление в процессе аккреции, дегазацию и формирования магматического океана, в котором концентрируются летучие и некогерентные элементы, кристаллизация которого с низу приводит к формированию коры. К моменту формирования конечной массы Земля уже оказывается неоднородной в отношении концентраций ряда элементов.

Фракционирование планетного вещества.

1) Начальное фракционирование вещества произошло уже до аккреции: обособление металлической и силикатной фаз, обеднение летучими компонентами - удалены из области внутренних планет до аккреции.

2) Считается, что образование ядра Земли произошло достаточно быстро в первые сотни лет жизни Земли. Плавление и разделение Ме и силикатной фаз происходило в следствии ликвации и гравитационной дифференциации. Высокие Т были связаны в том числе и с тем, что как сейчас считается на ранних стадиях аккумуляции планет происходили столкновения с телами большой и сопоставимой с зародышами планет массой. Т.е. температуры плавления могли быть достигнуты уже на ранних стадиях. Раннее плавление мантии вероятно происходило в больших масштабах. Имеют место и альтернативные взгляды Сорохтина и Ушакова о завершении формирования ядра только к рубежу AR - PR (этому противоречит наличие остаточной намагниченности у более древних пород).

3) Одну из ранних моделей дифференциации вещества планеты предложил А.П.Виноградов, она была названа им моделью зонной плавки. Зонная плавка может происходить при сохранении основной части пород в твердом состоянии при наличии локальной зоны расплавления. Локальные очаги плавления он связывал с первоначальной неоднородностью распределения вещества прежде всего РАЭ. При разнице Т на границах зон расплав становится механически неустойчивым и в нем начинается конвекция. Перегретые нижние части расплава будут подниматься вверх, переносить тепло и способствовать расплавлению кровли, а внизу будет происходить кристаллизация вещества. Таким образом, легкоплавкие компоненты будут двигаться вверх, а тугоплавкие оставаться на месте. Этот процесс был смоделирован в лабораторных условиях Виноградовым и Ярошевским. Исходный материал был хондритовым. Было получено стекло в верхнем конце базальтового, а в нижнем - ультраосновного состава. Таким образом, этот процесс может объяснить формирование ранней базальтовой коры за счет вещества примитивной мантии. Дальше базальтов дифференциация не идет, и следовательно он не объясняет формирования коры континентального типа.

4) Модели формирование коры и состав первичной коры

Многим несомненным представляется раннее формирование континентальной протокоры на Земле, на это указывает наличие древнейших пород формировавшихся судя по их 143Nd/144Nd из деплетированного мантийного вещества, сформированного задолго до их появления. Полагают, что такая кора была практически полностью уничтожена вследствие быстрых процессов деструкции и рециклирования в мантию. но многие считают полное уничтожение н возможным.

- негомогенная аккреция (модель Рама Мерти)

Существуют и представления о том, что самая первая кора базальтового состава сформировалась до завершения процесса аккреции (Рама Мерти) синхронно с образованием ядра, была уничтожена в ходе продолжающейся аккреции, причем аккумулировался на этих поздних стадиях материал, обогащенный тугоплавкими компонентами и некоторыми сидерофильными элементами, что и обусловило в дальнейшем при его перемешивании с первичной корой и последующем плавлении повышенные их содержания в новой все еще базальтовой коре Земли на с другим редкоэлементным составом.

- импактная модель (но нет свидетельств брекчирования в AR ЗКП, на Луне процесс формирования базальтовой коры морей оторван по времени от момента основного завершения импактного процесса)

- земные модели

По существу нет никаких свидетельств наличия у Земли ранней анортозитовой коры типа лунной. Формирование первой коры происходило вероятно в процессе либо кристаллизации магматического океана, образованного за счет тепла, выделившегося при гравитационном обособлении ядра, либо при частичном плавлении в пределах твердой мантии при разогреве за счет радиоактивного распада. В любом случае предполагается, что ее состав был базальтовым или коматиитовым. Свидетельством формирования коры Земли при фракционировании вещества в магматической системе (расплав - твердое) является обогащенность коры некогерентными элементами - элементами с большим зарядом и(или) радиусом. По разным оценкам для формирования коры было вовлечено от 60-70 до 30-50% примитивной мантии. Образование коры более кремнекислого состава было более поздним. Континентальная сиалическая коры вообще вероятно имеется только на Земле. Причиной этой уникальности по-видимому является присутствие жидкой воды на поверхности Земли.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБ АТМОСФЕРАХ И ГИДРОСФЕРАХ, ДВА ТИПА АТМОСФЕР ПЛАНЕТ

Согласно нашим современным знаниям об атмосферах планет, газовая оболочка Земли совершенно уникальна в пределах СС. Но имеются веские доказательства того, что первичная атмосфера Земли не отличалась существенно от таковой планет ЗГ, и следовательно нынешняя атмосфера является результатом эволюции, начавшейся 4,5 млрд.лет назад (а некоторые считают, что и еще раньше). Нынешняя атмосфера Земли своим образованием несомненно обязана развитию земной биосферы.

1. Наиболее ранняя атмосфера планет, которая могла представлять собой реликт солнечной туманности может быть названа первичной. В отличие от внешних планет-гигантов атмосфера которых представлена как и в солнечной туманности, главным образом, H и He, для планет ЗГ во время их аккреции масса газа первичной солнечной туманности была пренебрежимо малой. В сравнении с солнечной распространеностью Земля настолько обеднена инертными газами, что можно предполагать, что она не удерживала газы в процессе аккреции. Судя по содержанию Ne, в современной атмосфере Земли могло сохраниться не более 1% первичной атмосферы. Кроме того, предполагается, что инертные газы и не являются реликтами первичной атмосферы, а были захвачены Землей путем адсорбции твердым веществом планеты.

Таким образом, можно считать, что планеты ЗГ практически не имели первичной атмосферы, а их древнейшая атмосфера имела иное происхождение.

2. Но атмосфера могла начать образовываться уже в период аккреции. Так, Т.Матсуи предполагает образование атмосферы импактного происхождения при столкновении планетезималей, такая атмосфера состояла из Н1О и соединений С. Она становилась не устойчивой к концу импактного процесса и с падением Т конденсировалась в океан на конечной стадии аккреции. При этом в дополнение допускается и важная роль в эволюции атмосферы и океана дегазации летучих из мантии.

Но есть представления (Монин, Сорохтин), что эти высвобождающиеся летучие должны были преимущественно поглощаться раздробленными реголитоподобными породами на поверхности Земли.

3. Формирование атмосферы, а в последующем и гидросферы путем дегазацией мантии считается ведущим процессом. Основы этих представлений были заложена А.П.Виноградовым. Под вторичной понимается атмосфера, являющаяся результатом дегазации мантии. После того, как планета достигла современных поверхностных Т 300 К, освобождающиеся в результате вулканических процессов из мантии газы были захвачены гравитационным полем, что приводило к постепенному накоплению газового слоя.

Судя по составу современных вулканических эксгаляций, продукты первичной дегазации должны были состоять из доминирующих Н2О и СО2, а также H2S, CO, H2, N2, NH3, HF, HCl, Ar и др. Как свидетельствует соотношение в первичных породах Fe2+/Fe3+, вещество земной мантии и коры было не досыщенно в отношении О, что определяет незначительные концентрации О2 в эманациях. Следовательно, атмосфера должна была быть восстановительной и такой ее характер преобладал на протяжении первых 2,5 млрд. лет (такие минералы как пирит и уранинит накапливались в обломочных осадках не окисляясь - конгломераты Витватерсранда).

Поскольку считается, что температура поверхности при исходной тонкой атмосфере была не высока (+15 С), то доминирующий водяной пар должен был конденсироваться, формируя водную оболочку - гидросферу.