Naukowcy z University of Munster odkryli, że Ziemia dostała wodę po zderzeniu z Theią. Theia była starożytnym ciałem, które zderzyło się z Ziemią i uformowało Księżyc. Ich odkrycie pokazuje, że woda na Ziemi jest znacznie starsza niż wcześniej sądzono.
Stała teoria formowania się Księżyca dotyczy starożytnego ciała zwanego Theia. Około 4,4 miliarda lat temu Theia zderzyła się z Ziemią. Zderzenie spowodowało powstanie masywnego pierścienia gruzu, z którego powstał Księżyc.
Teoria stojąca mówi również, że Ziemia zbierała wodę z czasem, po zderzeniu z Theią, z kometami i asteroidami dostarczającymi wodę. Ale nowe badanie z University of Munster przedstawia dowody potwierdzające inne źródło wody na Ziemi: samą Theię.
„Nasze podejście jest wyjątkowe, ponieważ po raz pierwszy pozwala nam powiązać pochodzenie wody na Ziemi z formowaniem się Księżyca.”
Thorsten Kleine, profesor planetologii na uniwersytecie w Münster.
Naukowcy od dawna sądzili, że Theia była ciałem z wewnętrznego układu słonecznego, ponieważ była skalista z natury. Ale nowe badanie mówi, że tak nie jest. Zamiast tego Theia wywodzi się z zewnętrznego Układu Słonecznego.
Kluczem do zrozumienia tych wydarzeń jest idea mokrych i suchych części naszego Układu Słonecznego. Układ Słoneczny powstał około 4,5 miliarda lat temu i wiemy, że jego struktura doprowadziła do powstania suchego regionu wewnętrznego i wilgotnego regionu zewnętrznego. Ziemia jest trochę tajemnicą, ponieważ uformowała się w suchym regionie, bliżej Słońca, ale ma mnóstwo wody. Ważne są więc badania tego typu, które próbują zrozumieć, w jaki sposób Ziemia dostała wodę.
Większość lub nasze rozumienie wód Ziemi pochodzi z dwóch rodzajów meteorytów: meteorytów węglowych, które są bogate w wodę, i meteorytów niewęglowych, które są bardziej suche. A meteoryty węglowe pochodzą z zewnętrznego Układu Słonecznego, natomiast suche meteoryty niewęglowe pochodzą z wewnętrznego Układu Słonecznego. Masz to wszystko?
Istnieje wiele dowodów na to, że woda na Ziemi została dostarczona przez mokre meteory węglowe z zewnętrznego Układu Słonecznego, ale kiedy i jak to się stało, nigdy nie było pewne. To badanie daje pewność tego problemu.
„Wykorzystaliśmy izotopy molibdenu, aby odpowiedzieć na to pytanie”.
Dr Gerrit Budde, główny autor, Institute of Planetology in Munster.
Badanie nosi nazwę „Dowody izotopowe molibdenu na późną akrecję zewnętrznego materiału Układu Słonecznego na Ziemię” i zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy. Jak wyjaśnia tytuł, chodzi o izotopy molibdenu i różnicę między molibdenem w jądrze Ziemi a molibdenem w płaszczu Ziemi.
„Wykorzystaliśmy izotopy molibdenu, aby odpowiedzieć na to pytanie. Izotopy molibdenu pozwalają nam wyraźnie odróżnić materiał węglowy i niewęglowy, i jako takie stanowią „genetyczny odcisk palca” materiału z zewnętrznego i wewnętrznego układu słonecznego ”- wyjaśnia dr Gerrit Budde z Institute of Planetology w Münster i główny autor badania.
Dlaczego molibden? Ponieważ ma bardzo przydatną właściwość, jeśli chodzi o odpowiedź na pytanie o pochodzenie wody na Ziemi. Molibden jest bardzo przyjazny dla żelaza, co oznacza, że większość z niego istnieje w jądrze Ziemi, którym jest głównie żelazo.
Rdzeń jest starożytny, ponieważ Ziemia była we wczesnych czasach stopioną kulą, a cięższe pierwiastki, takie jak żelazo, migrowały, tworząc jądro. Ponieważ molibden kocha żelazo, molibden również trafił do rdzenia. Ale w skorupie ziemskiej znajduje się również molibden, który musiał zostać dostarczony na Ziemię po ochłodzeniu, w przeciwnym razie migrowałby również do rdzenia. Więc Ziemia ma dwie populacje molibdenu i każdy z nich jest innym izotopem.
A ten późno-partyjny molibden w płaszczu Ziemi musiał pochodzić z ciał, które uderzyły w Ziemię później w trakcie formowania. „Molibden, który jest dziś dostępny w płaszczu Ziemi, pochodzi zatem z późnych etapów formowania się Ziemi, podczas gdy molibden z wcześniejszych faz jest całkowicie w rdzeniu”, wyjaśnia dr Christoph Burkhardt, drugi autor badania.
Te wyniki po raz pierwszy wyjaśniają, że materiał węglowy z zewnętrznego, mokrego obszaru Układu Słonecznego przybył na Ziemię późno.
Ale papier idzie dalej. Ponieważ molibden w płaszczu musiał pochodzić z zewnętrznego Układu Słonecznego, ponieważ jest innym izotopem, oznacza to, że Theia również musiała pochodzić z zewnętrznego Układu Słonecznego. Naukowcy odpowiedzialni za te badania wykazują, że zderzenie z Theią dostarczyło wystarczającą ilość materiału węglowego, aby stanowić większość wody na Ziemi.
„Nasze podejście jest wyjątkowe, ponieważ po raz pierwszy pozwala nam powiązać pochodzenie wody na Ziemi z formowaniem się Księżyca. Mówiąc wprost, bez Księżyca prawdopodobnie nie byłoby życia na Ziemi ”- mówi Thorsten Kleine, profesor planetologii na Uniwersytecie w Münster.
