Pył z meteorytów, które spadły na Ziemię, ujawnił, że prekursor Ziemi, znany jako proto-Ziemia, uformował się znacznie szybciej niż wcześniej sądzono, wynika z nowych badań.
Analiza tego pyłu meteorytowego wykazała, że proto-Ziemia uformowała się w ciągu około 5 milionów lat, co jest niezwykle szybkie, astronomicznie rzecz biorąc.
Innymi słowy, gdyby całe 4,6 miliarda lat istnienia Układu Słonecznego zostało skompresowane w 24-godzinny okres, proto-Ziemia utworzyła się w zaledwie 1 minutę i 30 sekund, twierdzą naukowcy.
Nowe odkrycie zrywa z dotychczasowym założeniem, że proto-Ziemia powstała, gdy coraz większe ciała planetarne przypadkowo uderzyły o siebie, proces, który trwałby kilkadziesiąt milionów lat lub około 5 do 15 minut w fikcyjnym 24- skala godzinowa.
W przeciwieństwie do tego, nowy pomysł utrzymuje, że planety powstały w wyniku akrecji kosmicznego pyłu, procesu, w którym pył przyciąga coraz więcej cząstek poprzez grawitację. „Zasadniczo zaczynamy od pyłu” - powiedział w oświadczeniu główny badacz Martin Schiller. Schiller jest profesorem geochemii w Centre for Star and Planet Formation (StarPlan) na Uniwersytecie w Kopenhadze w Globe Institute w Danii.
Z akrecją cząstki wielkości milimetra połączyłyby się, „padając na rosnące ciało i powodując, że planeta za jednym razem”, powiedział Schiller.
Schiller i jego koledzy dokonali tego, badając izotopy żelaza lub różne wersje żelaza pierwiastkowego w pyle meteorytu. Po przyjrzeniu się izotopom żelaza w różnych rodzajach meteorytów, zdali sobie sprawę, że tylko jeden typ ma profil żelaza podobny do Ziemi: chondryty CI, które są kamienistymi meteorytami. („C” oznacza węgiel, a „I” Ivuna, miejsce w Tanzanii, w którym znaleziono niektóre meteoryty CI.)
Naukowcy twierdzą, że pył w tych chondrytach CI jest najlepszym przybliżeniem ogólnego składu Układu Słonecznego. We wczesnych dniach Układu Słonecznego taki pył łączył się z gazem i oba były kierowane do dysku akrecyjnego krążącego wokół wschodzącego słońca.
W ciągu 5 milionów lat powstały planety Układu Słonecznego. Według nowych badań żelazny rdzeń proto-Ziemi również uformował się w tym czasie, chwytając akrecję żelaza z płaszcza proto-planety. W końcu ta protoplaneta stała się Ziemią, którą znamy dzisiaj.
Wiadomość z Marsa
Meteoryty z Marsa mówią naukowcom, że na początku skład izotopów żelaza w materiale tworzącym Ziemię był inny niż później. Naukowcy powiedzieli, że prawdopodobnie stało się tak, ponieważ ciepło pochodzące od młodego wschodzącego słońca je zmieniło.
Po kilkuset tysiącach lat obszar, w którym formowała się Ziemia, stał się wystarczająco zimny, aby nieogrzewany pył CI, który przybył z większej odległości, stał się częścią dysku akrecyjnego Proto-Ziemi.
Biorąc pod uwagę, że żelazo z tego odległego pyłu znajduje się dzisiaj w płaszczu Ziemi, ma sens, że „większość poprzedniego żelaza została już usunięta do rdzenia”, powiedział Schiller. „Właśnie dlatego formacja jądra musiała nastąpić wcześnie”.
Drugi pomysł - że Ziemia powstała, gdy ciała planetarne zderzyły się ze sobą - nie ma zastosowania, powiedział. „Gdyby formacja Ziemi była przypadkowym procesem, w którym po prostu zmiażdżyliście ciała, nigdy nie bylibyście w stanie porównać składu żelaza Ziemi tylko z jednym rodzajem meteorytu” - powiedział Schiller. „Dostałbyś mieszankę wszystkiego.”
Naukowcy zauważyli, że nowe odkrycie może dotyczyć także innych planet we wszechświecie. W gruncie rzeczy oznacza to, że inne planety mogą rosnąć znacznie szybciej, niż wcześniej zakładano. W rzeczywistości istnieją już dowody na to, że tak jest prawdopodobnie, zgodnie z danymi dotyczącymi tysięcy egzoplanet w innych galaktykach, powiedział współbadacz badań Martin Bizzarro, profesor w StarPlan.
„Teraz wiemy, że formowanie planet odbywa się wszędzie” - powiedział Bizzarro w oświadczeniu. „Kiedy zrozumiemy te mechanizmy w naszym Układzie Słonecznym, możemy wyciągnąć podobne wnioski na temat innych układów planetarnych w galaktyce”.
Proces ten może nawet wyjaśniać, kiedy i jak często woda gromadzi się podczas formowania się planety.
„Jeśli teoria wczesnej akrecji planetarnej naprawdę jest poprawna, woda jest prawdopodobnie produktem ubocznym formowania się planety takiej jak Ziemia” - powiedział Bizzarro. „Tworzenie składników życia, jakie znamy, jest bardziej prawdopodobne w innych częściach wszechświata”.
