Земята не е била формирана, съдържаща необходимите химикали, за да започне животът. Една добре подкрепена теория, наречена „теория за късен фурнир“, предполага, че летливите химикали, необходими за живота, са пристигнали дълго след формирането на Земята, донесени тук от метеорити. Но ново проучване оспорва теорията за късния фурнир.
Доказателствата показват, че Луната е създадена, когато планетата с размер Марс на име Тея се сблъска със Земята. Ударът създаде пръстен от отломки, от който се е образувала Луната. Сега това ново проучване казва, че същото въздействие може да е доставило необходимите химикали за живот на младата Земя.
„Нашият е първият сценарий, който може да обясни времето и доставката <на летливите вещества> по начин, който е в съответствие с всички геохимични данни.“
Съавтор Rajdeep Dasgupta, катедра „Земни, екологични и планетарни науки“, университет Райс.
Въздействието между Земята и Тея се е случило преди около 4,4 милиарда години, много рано от живота на Земята. Точно тогава Земята е получила най-много въглерод, азот и други летливи химикали, необходими за съществуването на живота. Новото проучване е от университета Райс и е публикувано в списанието Science Advances.
Учените са изследвали примитивни метеорити от ранната Земя и другите скални планети във вътрешната Слънчева система. Те са открили, че древните метеорити са изчерпани с летливи химикали, необходими за живота. Това зададе въпроса, откъде са дошли летливите химикали на Земята?
„От проучването на примитивните метеорити учените отдавна знаят, че Земята и другите скални планети във вътрешната Слънчева система са изменчиви на летливи вещества“, казва съавторът на изследването Rajdeep Dasgupta. „Но времето и механизмът на променливата доставка бяха горещо обсъдени. Нашият е първият сценарий, който може да обясни сроковете и доставките по начин, който е съвместим с всички геохимични данни. "
Според екипа, стоящ зад проучването, въздействащата планета има богато на сяра ядро, докато мантията и кора съдържат летливи вещества. Когато се сблъска със Земята, той инжектира необходимите за живота химикали, като азот, въглерод, водород и сяра, в земната кора. Сблъсъкът също изхвърли огромни количества материал в космоса, който се сля в Луната.
"Това, което открихме, е, че всички доказателства ... са в съответствие с лунообразуващо въздействие, включващо летлива летяща планета с размер на Марс с ядро, богато на сяра."
Damanveer Grewal, водещ автор на проучването, студент в университета, Райс университет.
Екипът, стоящ зад това проучване, извърши експерименти в лаборатория, която имитира условията на високо налягане и високи температури, открити при формирането на ядрото на планетата. Експериментите помогнаха да се тества тяхната теория, според която летливите вещества са дошли на Земята в резултат на сблъсък с планета с ядро, богато на сяра.
Съдържанието на сяра в сърцевината на донорната планета има значение поради озадачаващите масиви от експериментални данни за въглерода, азота и сярата, които съществуват във всички части на Земята, различни от ядрото. „Ядрото не взаимодейства с останалата земя, но всичко над него, мантията, кората, хидросферата и атмосферата са свързани”,
заяви водещият автор на изследването и аспирант Даманвърър Гревал. „Материални цикли между тях.“
Те тестваха идеята с хипотезирано ядро на Земята, съдържащо различни нива на сяра. Искаха да знаят дали високоязърненото ядро изключва въглерод, азот или и двете. Като цяло те откриха, че колкото по-голямо е съдържанието на сяра в сърцевината, толкова по-малка е вероятността тя да съдържа летливи вещества. Поне в случая на Земята
Азотът до голяма степен не е засегнат ”, каза Гревал. „Той остава разтворим в сплавите по отношение на силикатите и само започва да се изключва от сърцевината при най-висока концентрация на сяра.“
Използвайки резултатите от тези експерименти, те направиха над милиард симулации, за да разберат как Земята би могла да получи своите летливи химикали. „Това, което открихме, е, че всички доказателства - изотопни подписи, съотношение въглерод-азот и общите количества въглерод, азот и сяра в насипната силикатна Земя - са в съответствие с лунообразуващото въздействие, включващо летливи носители, Марс - планета с размери с богато на сяра ядро “, каза Гревал.
Последиците от това изследване са за нещо повече от Земята. Те също така ни казват нещо за това как може да възникне животът на други скалисти планети в други слънчеви системи.
„Това проучване предполага, че скалиста планета, подобна на Земята, получава повече шансове да придобие жизненоважни елементи, ако се образува и расте от гигантски въздействия с планети, които са взели проби от различни градивни елементи, може би от различни части на протопланетен диск“, каза Дасгупта ,
„Това премахва някои гранични условия“, каза Дасгупта. „Това показва, че съществените за живота летливи вещества могат да стигнат до повърхностните слоеве на планетата, дори ако са произведени върху планетарни тела, които са претърпели образуване на ядро при много различни условия.“
Дасгупта каза, че не изглежда, че насипният силикат на Земята сам по себе си би могъл да постигне съществените за живота променливи бюджети, които произвеждат нашата биосфера, атмосфера и хидросфера. „Това означава, че можем да разширим нашето търсене на пътища, водещи до променливи елементи, които се събират на планетата, за да подкрепят живота, както го познаваме.“
Работата на екипа е част от програмата на планетите CLEVER Planets (Цикли на жизненоважните летливи елементи на Rocky).
Източници:
- Прессъобщение: Планетарният сблъсък, който формира Луната, направи възможно живота на Земята
- Документ за изследване: Доставка на въглерод, азот и сяра в силикатната Земя чрез гигантско въздействие
- Космическо списание: Катаклизмен сблъсък формира Луната, но уби Тея
- CLEVER Планети
