Zeme nebija izveidota, kas satur dzīvībai nepieciešamās ķīmiskās vielas. Viena labi atbalstīta teorija, saukta par “vēlīnā finiera teoriju”, liek domāt, ka gaistošās ķīmiskās vielas, kas vajadzīgas dzīvībai, ieradās ilgi pēc tam, kad Zeme bija izveidojusies un ko šeit atnesa meteorīti. Bet jauns pētījums apstrīd vēlu finiera teoriju.
Pierādījumi liecina, ka Mēness tika izveidots, kad Marsa lieluma planēta ar nosaukumu Theia sadūrās ar Zemi. Trieciens izveidoja gružu gredzenu, no kura izveidojās Mēness. Tagad šis jaunais pētījums saka, ka tāda pati ietekme, iespējams, ir piegādājusi dzīvībai nepieciešamās ķīmiskās vielas jaunajai Zemei.
"Mūsējais ir pirmais scenārijs, kas izskaidro <gaistošo vielu> grafiku un piegādi tādā veidā, kas atbilst visiem ģeoķīmiskajiem pierādījumiem."
Līdzautors Rajdeep Dasgupta, Rīza universitātes Zemes, vides un planētu zinātņu departaments.
Ietekme starp Zemi un Teiju notika apmēram pirms 4,4 miljardiem gadu, ļoti agrīnā Zemes dzīvē. Tieši tad Zeme, visticamāk, saņēma lielāko daļu sava oglekļa, slāpekļa un citu gaistošu ķīmisku vielu, kas nepieciešami dzīvībai. Jaunais pētījums ir iegūts no Rīsa universitātes un tiek publicēts žurnālā Science Advances.
Zinātnieki ir pētījuši primitīvos meteorītus no agrīnās Zemes un citām akmeņainajām planētām Saules sistēmā. Viņi ir noskaidrojuši, ka senajos meteorītos ir iztērēti gaistošie ķimikālijas, kas vajadzīgas dzīvībai. Tas uzdeva jautājumu, no kurienes nāk Zemes gaistošās ķīmiskās vielas?
"No primitīvo meteorītu izpētes zinātnieki jau sen ir zinājuši, ka Zeme un citas akmeņainās planētas iekšējā Saules sistēmā ir gaistošas, jo tās ir noplicinātas," sacīja pētījuma līdzautors Rajdeep Dasgupta. “Bet par nepastāvīgas piegādes laiku un mehānismu ir karsti diskutēts. Mūsējais ir pirmais scenārijs, kas var izskaidrot grafiku un piegādi tādā veidā, kas atbilst visiem ģeoķīmiskajiem pierādījumiem. ”
Pēc pētījuma komandas teiktā, ietekmējošajai planētai bija ar sēru bagāts kodols, savukārt mantijā un garozā bija gaistošas vielas. Sadūroties ar Zemi, tā Zemes garozā ievadīja dzīvībai nepieciešamās ķīmiskās vielas, piemēram, slāpekli, oglekli, ūdeņradi un sēru. Sadursmes laikā kosmosā izplūda arī milzīgi daudz materiālu, kas saplūda uz Mēness.
"Mēs atklājām, ka visi pierādījumi ... saskan ar mēness veidojošo ietekmi, kas saistīta ar gaistošu Marsa lieluma planētu ar sēru bagātu kodolu."
Damanveers Grevals, pētījuma vadošais autors, Rice universitātes grad students.
Šī pētījuma komanda veica eksperimentus laboratorijā, kas atdarināja augsta spiediena un augstas temperatūras apstākļus, kas tika konstatēti, veidojot planētas kodolu. Eksperimenti palīdzēja pārbaudīt viņu teoriju, kurā teikts, ka gaistošās vielas nonāca uz Zemes sadursmes rezultātā ar planētu ar sēru bagātu kodolu.
Sēra saturs donoru planētas kodolā ir svarīgs, jo ir mulsinošs eksperimentālo pierādījumu klāsts par oglekli, slāpekli un sēru, kas pastāv visās Zemes daļās, izņemot kodolu. "Kodols nav mijiedarbojas ar pārējo Zemi, bet viss, kas atrodas virs tā, mantija, garoza, hidrosfēra un atmosfēra, ir visi savienoti,"
teica pētījuma vadošais autors un doktorants Damanveers Grevals. “Starp tiem notiek materiālu cikli.”
Viņi pārbaudīja ideju ar hipotētisku Zemes kodolu, kas satur dažādu sēra līmeni. Viņi vēlējās uzzināt, vai kodols ar augstu sēra saturu izslēdz oglekli, slāpekli vai abus. Kopumā viņi atklāja, ka jo lielāks ir sēra saturs kodolā, jo mazāka ir varbūtība, ka tajā būs gaistošas vielas. Vismaz Zemes gadījumā.
Slāpekli tas lielā mērā neietekmēja, ”sacīja Grevals. "Tas palika šķīstošs sakausējumos attiecībā pret silikātiem, un no kodola sāka izdalīties tikai ar visaugstāko sēra koncentrāciju."
Izmantojot šo eksperimentu rezultātus, viņi veica vairāk nekā miljarda simulāciju, lai noskaidrotu, kā Zeme varēja iegūt tās gaistošās ķīmiskās vielas. “Mēs atklājām, ka visi pierādījumi - izotopi, paraksti, oglekļa un slāpekļa attiecība un kopējais oglekļa, slāpekļa un sēra daudzums beztaras silikātā Zeme - atbilst mēness veidojošai ietekmei, kas saistīta ar gaistošo gultni, Marsu - lieluma planēta ar sēru bagātu kodolu, ”sacīja Grevals.
Šī pētījuma sekas ir saistītas ne tikai ar Zemi. Viņi arī mums kaut ko stāsta par to, kā dzīve varētu būt uz citām akmeņainām planētām citās Saules sistēmās.
"Šis pētījums liek domāt, ka akmeņainai, Zemei līdzīgai planētai ir lielākas iespējas iegūt dzīvībai svarīgus elementus, ja tā veidojas un aug no milzu triecieniem ar planētām, kuras ir paņēmušas paraugus dažādiem celtniecības blokiem, iespējams, no dažādām protoplanētiskā diska daļām," sacīja Dasgupta. .
"Tas novērš dažus robežnosacījumus," sacīja Dasgupta. "Tas parāda, ka dzīvībai nepieciešami gaistošie elementi var nonākt planētas virsmas slāņos, pat ja tie tika ražoti uz planētas ķermeņiem, kuriem kodols tika izveidots ļoti dažādos apstākļos."
Dasgupta sacīja, ka nešķiet, ka Zemes lielais silikāts pats par sevi būtu varējis sasniegt dzīvībai svarīgus nepastāvīgus budžetus, kas radīja mūsu biosfēru, atmosfēru un hidrosfēru. "Tas nozīmē, ka mēs varam paplašināt savu ceļu meklējumus, kas noved pie nepastāvīgu elementu apvienošanās uz planētas, lai atbalstītu dzīvību, kā mēs to zinām."
Komandas darbs ir daļa no programmas CLEVER Planets (dzīvībai svarīgu gaistošo elementu cikli uz klinšainajiem) planētas.
Avoti:
- Preses relīze: Planētu sadursme, kas veidoja Mēnesi, ļāva dzīvot uz Zemes
- Pētniecības raksts: Oglekļa, slāpekļa un sēra piegāde uz silikāta Zemi ar milzu triecienu
- Žurnāls Space: Kataklizmiska sadursme veidoja Mēnesi, bet nogalināja Teiju
- CLEVER planētas
