Krajina nebola vytvorená tak, aby obsahovala chemikálie potrebné na začiatok života. Jedna dobre podporovaná teória, nazývaná „teória neskorej dyhy“, naznačuje, že prchavé chemikálie potrebné pre život prišli dlho po vytvorení Zeme, ktoré sem priniesli meteority. Nová štúdia však spochybňuje teóriu neskorej dyhy.
Dôkazy ukazujú, že Mesiac vznikol, keď sa planéta Theia s názvom Theia zrazila so Zemou. Pri náraze sa vytvoril odpadový prsteň, z ktorého sa vytvoril mesiac. Táto nová štúdia teraz hovorí, že ten istý vplyv mohol dodať potrebné Zemi potrebné chemikálie pre život.
„Náš je prvý scenár, ktorý dokáže vysvetliť načasovanie a doručenie prchavých látok spôsobom, ktorý je v súlade so všetkými geochemickými dôkazmi.“
Spoluautor Rajdeep Dasgupta, Katedra Zeme, environmentalistiky a planéty, Rice University.
Dopad medzi Zemou a Teiou nastal asi pred 4,4 miliardami rokov, veľmi skoro v živote na Zemi. Vtedy Zem s najväčšou pravdepodobnosťou prijala väčšinu svojho uhlíka, dusíka a ďalších prchavých chemikálií potrebných na existenciu života. Nová štúdia pochádza z Rice University a je publikovaná v časopise Science Advances.
Vedci študovali primitívne meteority zo skorej Zeme a ďalších skalných planét vo vnútornej slnečnej sústave. Zistili, že starodávne meteority sú zbavené prchavých chemikálií potrebných pre život. To vyvolalo otázku, odkiaľ pochádzajú prchavé chemikálie Zeme?
"Zo štúdie primitívnych meteoritov vedci už dávno vedeli, že Zem a ďalšie skalné planéty vo vnútornej slnečnej sústave sú ochudobnené," uviedol spoluautor štúdie Rajdeep Dasgupta. „O načasovaní a mechanizme volatilných dodávok sa však veľmi diskutovalo. Náš je prvý scenár, ktorý dokáže vysvetliť načasovanie a doručenie spôsobom, ktorý je v súlade so všetkými geochemickými dôkazmi. “
Podľa tímu v pozadí štúdie mala dopadajúca planéta jadro bohaté na síru, zatiaľ čo jej plášť a kôra obsahovali prchavé látky. Keď sa zrazila so Zemou, vstrekla do zemskej kôry chemikálie potrebné na život, ako napríklad dusík, uhlík, vodík a síru. Zrážka tiež vypustila obrovské množstvo materiálu do vesmíru, ktorý sa zlial do Mesiaca.
"Zistili sme, že všetky dôkazy ... sú v súlade s dopadom vytvárajúcim mesiac, ktorý zahŕňa prchavú planétu s veľkosťou Mars a jadrom bohatým na síru."
Damanveer Grewal, vedúci štúdie, doktorand, Rice University.
Tím, ktorý stojí za touto štúdiou, uskutočnil experimenty v laboratóriu, ktoré napodobňuje podmienky vysokého tlaku a vysokej teploty, ktoré sa vyskytujú pri formovaní jadra planéty. Experimenty pomohli vyskúšať ich teóriu, podľa ktorej prchavé látky prišli na Zem v dôsledku kolízie s planétou s jadrom bohatým na síru.
Na obsah síry v jadre darcovskej planéty záleží kvôli záhadnej škále experimentálnych dôkazov o uhlíku, dusíku a síre, ktoré existujú vo všetkých častiach Zeme okrem jadra. "Jadro neinteraguje so zvyškom Zeme, ale všetko nad ním, plášť, kôra, hydrosféra a atmosféra sú navzájom prepojené,"
vedúci štúdie štúdie a postgraduálny študent Damanveer Grewal povedal. "Materiálové cykly medzi nimi."
Testovali túto myšlienku s predpokladaným jadrom Zeme obsahujúcim rôzne úrovne síry. Chceli vedieť, či jadro s vysokým obsahom síry vylučuje uhlík, dusík alebo oboje. Celkovo zistili, že čím väčší je obsah síry v jadre, tým je menej pravdepodobné, že bude obsahovať prchavé látky. Aspoň v prípade Zeme.
Dusík nebol do veľkej miery ovplyvnený, “povedal Grewal. "Zostal rozpustný v zliatinách v porovnaní s kremičitanmi a začal byť vylúčený z jadra iba pri najvyššej koncentrácii síry."
Na základe výsledkov týchto experimentov vykonali viac ako miliardu simulácií, aby zistili, ako mohla Zem získať svoje prchavé chemikálie. „Zistili sme, že všetky dôkazy - izotopové podpisy, pomer uhlík-dusík a celkové množstvo uhlíka, dusíka a síry v objemovej kremičitanovej Zemi - sú v súlade s dopadom tvorby mesiaca, ktorý zahŕňa prchavé ložisko, Mars- planéta s jadrom bohatým na síru, “povedal Grewal.
Dôsledky tejto štúdie sa týkajú viac ako len Zeme. Tiež nám hovoria o tom, ako sa môže stať život na iných skalných planétach v iných solárnych systémoch.
"Táto štúdia naznačuje, že skalnatá planéta podobná Zemi získa viac šancí na získanie životne dôležitých prvkov, ak vytvára a rastie z obrovských vplyvov s planétami, ktoré odobrali vzorky rôznych stavebných blokov, napríklad z rôznych častí protoplanetárneho disku," uviedol Dasgupta. ,
"Tým sa odstránia niektoré hraničné podmienky," uviedol Dasgupta. „Ukazuje to, že prchavé látky životne dôležité sa môžu dostať na povrchové vrstvy planéty, aj keď boli vyrobené na planétových telách, ktoré prešli tvorbou jadra za veľmi odlišných podmienok.“
Dasgupta povedal, že sa nezdá, že by objemný kremičitan Zeme sám o sebe mohol dosiahnuť životne dôležité prchavé rozpočty, ktoré produkujú našu biosféru, atmosféru a hydrosféru. "To znamená, že môžeme rozšíriť hľadanie ciest, ktoré vedú k prchavým prvkom, ktoré sa spájajú na planéte, aby sme podporovali život, ako ho poznáme."
Práca tímu je súčasťou programu Planéty CLEVER (Cykly životných základných prchavých prvkov na skalnatých planétach).
Zdroj:
- Tlačová správa: Planetárna kolízia, ktorá vytvorila mesiac, umožnila život na Zemi
- Výskumná kniha: Dodávka uhlíka, dusíka a síry na kremičitanovú Zem obrovským nárazom
- Vesmírny časopis: Kataklyzmatická kolízia vytvorila Mesiac, ale zabila Theiu
- CLEVER planéty
