Sformułowano nową hipotezę dotyczącą powstania Ziemi

Naukowcy, w swoim najnowszym artykule naukowym opublikowanym w Nature Astronomy, analizują stworzony przez siebie nowy model powstania Ziemi.

- Dominującą teorią w astrofizyce i kosmochemii jest to, że Ziemia powstała z chondrytycznych asteroid. Są to stosunkowo małe, proste bloki skał i metalu, które uformowały się wcześnie w Układzie Słonecznym "- powiedział planetolog Paolo Sossi z ETH Zurich w Szwajcarii.

Jak mówi zespół naukowy, obecna teoria nie wyjaśnia dokładnego składu chemicznego Ziemi, która jest znacznie uboższa w lekkie, lotne pierwiastki, takie jak wodór i hel, niż by się spodziewano.

Podczas gdy gwiazda powstaje z gęstej materii w obłoku kosmicznego gazu i pyłu, pozostała materia zaczyna układać się wokół niej w dysk. W dysku powoli zaczynają tworzyć się planety, które zbudowane są z mniejszych grudek. Zderzają się one ze sobą i łączą się, najpierw elektrostatycznie, potem grawitacyjnie. Taka teoria nazywa się modelem akrecji i jest podparta dowodami obserwacyjnymi.

Jednakże model ten pozostawia wiele znaków zapytania, m.in. dlaczego w obecnej Ziemi stosunkowo mało jest lżejszych, lotnych pierwiastków? Do tej pory było to tłumaczone tym, że ciepło podczas zderzeń, mogło doprowadzić do odparowania niektórych pierwiastków tego typu.

Naukowcy postanowili przeanalizować możliwość, że Ziemia nie powstała z chondrytycznych asteroid tylko z planetozymali. Są one "prekursorami planet" i są to większe ciała niebieskie, które zdołały utworzyć zróżnicowane chemicznie jądro.

Dynamiczne modele, za pomocą których symulujemy powstawanie planet, pokazują, że planety w naszym Układzie Słonecznym formowały się stopniowo. Małe ziarna rosły z czasem w planetozymale o rozmiarach kilometrowych, gromadząc coraz więcej materii poprzez przyciąganie grawitacyjne. Co więcej, planetozymale, które powstały w różnych obszarach wokół młodego Słońca lub w różnym czasie, mogą mieć bardzo różny skład chemiczny.

---

Naukowcy przeprowadzili symulację wprowadzają do niej planetozymale zamiast asteroid. Okazało się, że Ziemia była najbardziej prawdopodobnym wynikiem przeprowadzonego modelu.

Wyniki badań są niezwykle ważne dla Ziemi i jej powstania, ale też ważne dla zrozumienia zróżnicowanego składu innych skalistych planet w kosmosie.

- Mimo że podejrzewaliśmy to, nadal uważamy ten wynik za bardzo niezwykły. Mamy teraz nie tylko mechanizm, który lepiej wyjaśnia powstawanie Ziemi, ale mamy również odniesienie do wyjaśnienia powstawania innych skalistych planet. Nasze badania pokazują, jak ważne jest, aby wziąć pod uwagę zarówno dynamikę, jak i chemię, próbując zrozumieć powstawanie planet. Mam nadzieję, że nasze odkrycia doprowadzą do ściślejszej współpracy między naukowcami w tych dwóch dziedzinach - powiedział Sossi.