Maa polnud moodustatud, mis sisaldaks elu alustamiseks vajalikke kemikaale. Üks hästi toetatud teooria, mida nimetatakse hilise spooni teooriaks, viitab sellele, et eluks vajalikud lenduvad kemikaalid saabusid meteoriitide poolt siia toodud juba pikka aega pärast Maa moodustumist. Kuid uus uuring seab kahtluse alla hilise spooni teooria.
Tõendid näitavad, et Kuu loodi siis, kui Maarja kokkupõrkes Marsi suurune planeet nimega Theia. Löögist tekkis prahi rõngas, millest Kuu moodustus. Nüüd ütleb see uus uuring, et sama mõju võis noorele Maale tarnida eluks vajalikud kemikaalid.
"Meie oma on esimene stsenaarium, mis selgitab lenduvate ainete ajastust ja kohaletoimetamist viisil, mis on kooskõlas kõigi geokeemiliste tõenditega."
Kaasautor Rajdeep Dasgupta, Rice ülikooli maa-, keskkonna- ja planeediteaduste osakond.
Mõju Maa ja Theia vahel leidis aset umbes 4,4 miljardit aastat tagasi, väga varakult Maa elus. See on siis, kui Maa sai suure tõenäosusega suurema osa süsinikust, lämmastikust ja muudest eluks vajalikest lenduvatest kemikaalidest. Uus uuring on pärit Rice'i ülikoolist ja see avaldatakse ajakirjas Science Advances.
Teadlased on uurinud ürgseid meteoriite varajasest Maast ja teistest Päikesesüsteemi kivistest planeetidest. Nad leidsid, et iidsed meteoriidid on eluks vajalikest lenduvatest kemikaalidest vaesed. See tekitas küsimuse, kust on pärit Maa lenduvad kemikaalid?
"Primitiivsete meteoriitide uurimise põhjal on teadlased juba ammu teadnud, et Maa ja muud sisemise Päikesesüsteemi kivised planeedid on lenduvad vaesed," ütles uuringu kaasautor Rajdeep Dasgupta. “Kuid kõikuva kohaletoimetamise ajakava ja mehhanismi üle on tuliselt vaieldud. Meie oma on esimene stsenaarium, mis selgitab ajakava ja kohaletoimetamist viisil, mis on kooskõlas kõigi geokeemiliste tõenditega. "
Uuringu taga olnud meeskonna sõnul oli mõjutataval planeedil väävlirikas tuum, samas kui selle vahevöö ja koorik sisaldasid lenduvaid aineid. Maaga kokkupõrkel süstis ta maakooresse eluks vajalikke kemikaale, nagu lämmastik, süsinik, vesinik ja väävel. Kokkupõrge väljus kosmosesse ka tohutul hulgal materjali, mis ühines Kuuga.
"Me leidsime, et kõik tõendid ... on kooskõlas Kuu moodustava mõjuga, mis hõlmab lenduvat kandvat Marsi suurust planeeti väävlirikka tuumaga."
Damanveer Grewal, uuringu juhtiv autor, kraadiõppija, Rice University.
Selle uuringu taga olev meeskond tegi katseid laboris, mis jäljendas planeedi tuuma moodustumisel leiduvaid kõrgsurve- ja temperatuuritingimusi. Need katsed aitasid testida nende teooriat, mille kohaselt lenduvad maakerad sattusid Maale kokkupõrke tagajärjel väävlirikka tuumaga planeedil.
Doonorplaneedi tuuma väävlisisaldus on oluline, sest hämmastav hulk eksperimentaalseid tõendeid süsiniku, lämmastiku ja väävli kohta on olemas kõigis Maa piirkondades, välja arvatud tuum. "Tuum ei suhelda ülejäänud Maaga, kuid kõik, mis selle kohal asub, vahevöö, koorik, hüdrosfäär ja atmosfäär, on kõik ühendatud,"
ütles uuringu juhtiv autor ja kraadiõppur Damanveer Grewal. "Materiaalsed tsüklid nende vahel."
Nad testisid ideed hüpoteesitud Maa tuumaga, mis sisaldas erinevat väävlisisaldust. Nad tahtsid teada, kas kõrge väävlisisaldusega tuum välistab süsiniku, lämmastiku või mõlemad. Üldiselt leidsid nad, et mida suurem on südamiku väävlisisaldus, seda vähem on tõenäoline, et see sisaldab lenduvaid aineid. Vähemalt Maa puhul.
Lämmastik ei olnud suures osas mõjutatud, ”sõnas Grewal. "See lahustus sulamites silikaatide suhtes ja seda hakati tuumast välja võtma kõige kõrgema väävlisisalduse korral."
Nende katsete tulemusi kasutades viidi läbi üle miljardi simulatsiooni, et teada saada, kuidas Maa oleks võinud saada oma lenduvaid kemikaale. „Leidsime, et kõik tõendid - isotoopsed signatuurid, süsiniku-lämmastiku suhe ja süsiniku, lämmastiku ja väävli üldkogused mahus silikaadis - on kooskõlas Kuu moodustava mõjuga, mis hõlmab lenduvat laagrit, Marsi- suuruse väävlirikka tuumaga planeet, ”sõnas Grewal.
Selle uuringu tagajärjed on midagi enamat kui lihtsalt Maa. Samuti räägivad nad meile midagi selle kohta, kuidas võib elu tulla teiste päikesesüsteemide kivistel planeetidel.
"See uuring viitab sellele, et kivisel, Maa-sarnasel planeedil on rohkem võimalusi eluks oluliste elementide omandamiseks, kui see moodustub ja kasvab hiiglaslikest mõjudest koos planeetidega, mis on proovinud erinevaid ehitusplokke, võib-olla protoplaneetilise ketta eri osadest," ütles Dasgupta .
"See eemaldab mõned piiritingimused," ütles Dasgupta. "See näitab, et eluliselt olulised lenduvad osakesed võivad jõuda planeedi pinnakihtidesse, isegi kui neid toodeti planeedikehadel, mis läbisid tuuma moodustumise väga erinevates tingimustes."
Dasgupta ütles, et ei näi, et Maa massiline silikaat üksi oleks võinud saavutada eluks hädavajalikke lenduvaid eelarveid, mis tekitasid meie biosfääri, atmosfääri ja hüdrosfääri. "See tähendab, et saame laiendada oma otsimisteid, mis viivad lenduvate elementide kokkutõmbamiseni planeedil, et toetada elu sellisena, nagu me seda tunneme."
Meeskonna töö on osa CLEVER Planeetide (eluliste lenduvate elementide tsüklid kivistel) planeetidest.
Allikad:
- Pressiteade: Kuu moodustanud planeetide kokkupõrge võimaldas Maal elu
- Uurimisdokument: Süsiniku, lämmastiku ja väävli toimetamine silikaatmaale hiiglasliku löögi abil
- Kosmoseajakiri: kataklüsmiline kokkupõrge moodustas Kuu, kuid tappis Theia
- CLEVER planeedid
