Nowa teoria wyjaśniająca powstanie Ziemi

Zjawisko akumulacji w formowaniu się ziemi

4,5 miliarda lat temu zakończyło się tworzenie Ziemi. Wciąż, ale niegościnna planeta kuli bąbelkowej zrodzona w zamieszaniu jest wynikiem akrecji materii międzygwiazdowej zawartej w gigantycznym dysku grawitującym w kierunku przestrzeń wokół słońca. W pewnym momencie cząstki tworzące ten masywny dysk zaczęły się zlepiać. Utworzyli asteroidy bogate w skały chrzęstne. Asteroidy te w końcu zderzyły się ze sobą, tworząc planety Układu Słonecznego. Łącznie z naszą planetą, Ziemią.

Przeczytaj także: Powstawanie Ziemi: Głębokie izotopy kryptonu ujawniają nowe dowody!

Niestety teoria, że ​​powstanie Ziemi było wynikiem akumulacji asteroidy chrzęstne Ma granice. Nie wyjaśnia, dlaczego Ziemia jest stosunkowo uboga w światło i pierwiastki lotne. Jak na przykład wodór i hel.

Naukowcy na całym świecie przez lata stawiali różne hipotezy wyjaśniające tę różnicę. Najczęstszym jest założenie, że wiele zderzeń, które wygenerowały Ziemię, uwolniło tak dużo ciepła, że ​​wystarczyło to do odparowania lżejszych pierwiastków chemicznych.

Jednak według jednego z autorów tego nowego badania teoria ta szybko traci zainteresowanie, gdy zmierzy się skład izotopowy pierwiastków tworzących Ziemię. Izotopy tego samego pierwiastka chemicznego to atomy, których jądra mają taką samą liczbę protonów, ale liczba neutronów jest inna i dlatego mają inną masę. Dlatego izotopy ubogie w neutrony są lżejsze i powinny szybciej parować wraz ze wzrostem temperatury.

Jakie są planety?

Dzisiejsza Ziemia musi być znacznie uboższa w izotopy fotosyntezy niż w pierwotnym chondrycie. Ponieważ ten ostatni wyparował z powodu wysokich temperatur. Jednak pomiary izotopowe różnych pierwiastków na Ziemi pokazują, że ta teoria parowania lekkich izotopów jest błędna! Aby to wyjaśnić, naukowcy szukali innego możliwego sposobu, w jaki uformowała się Ziemia.

Wykorzystali wygenerowane komputerowo modele do symulacji powstawania naszej planety. Dzięki temu modelowaniu zdali sobie sprawę, że Ziemia i inne planety powstały w wyniku akrecji maleńkich ziaren materii. Jak ? Dzięki siłom grawitacyjnym w grze tworzą małe planety o średnicy jednego kilometra.

a poziom Podobny do chondrytu, ciała niebieskiego zawierającego skały i minerały. Ale w przeciwieństwie do chondrytów, które nie uległy fuzji i powstały w wyniku krystalizacji w mikrograwitacji substancji krzemianowych i mineralnych, planety zostały rozgrzane do bardzo wysokiej temperatury. Ta wysoka temperatura doprowadziła do powstania dwóch stref. Region składający się z metalowego rdzenia. A inne na przedmieściach są wykonane ze skał.

Dodaje Paolo A. Souci, badacz z Instytutu Geochemii i Petrologii Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu (ETH). Co więcej, mniejsze planety powstały w różnych regionach wokół młodego Słońca. Lub w różnym czasie mogą mieć bardzo różne składy chemiczne”.

Przeczytaj także: Niektóre gwiazdy mogą po śmierci uformować ostateczne planety!

Skład identyczny ze składem ziemi

Aby sprawdzić, czy mniejsze planety są źródłem powstawania Ziemi, zespół badawczy przeprowadził kilka symulacji. Modelowali tysiące mniejszych planet i symulowali ich zderzenia we wczesnym Układzie Słonecznym. Korzystając z tego modelu komputerowego, naukowcy byli również w stanie odtworzyć to, co stało się z innymi skalistymi planetami w Układzie Słonecznym, takimi jak Merkury, Wenus i Mars.

Symulacje pokazują, że Ziemia i prawdopodobnie inne skaliste planety Układu Słonecznego powstały w wyniku aglomeracji wielu małych planet o zmiennym składzie chemicznym. Symulacje pokazują również, że te różne planety odtwarzają skład chemiczny Ziemi w takiej postaci, w jakiej jest ona dzisiaj. Naukowcy wskazali nawet, że statystycznie najbardziej prawdopodobnym wynikiem tych różnych symulacji jest formowanie się Ziemi.

Naukowcy dodają, że dzięki analizie radioaktywnego zubożenia lotnych związków chemicznych na Ziemi, mniejsze planety powstały w rekordowym czasie miliona lat. Jest bardzo krótki w skali czasu syderycznego.

Podkreślenie teorii mniejszych planet może pomóc w lepszym zrozumieniu powstawania innych planet w Układzie Słonecznym. Ale także skaliste zewnętrzne planety wszechświata.

⁉️ Pytanie dnia l W momencie powstania Ziemia mogła już mieć atmosferę, ale była zupełnie inna od dzisiejszej i wrogo nastawiona do życia. # Nauka o życiu https://t.co/12gmVBSnoz

– Nauka i życie (@nauka_i_życie) 29 sierpnia 2021

Przeczytaj także: Dlaczego Ziemia ma tak wiele warstw?

źródło : Sossi, PA, Stotz, IL, Jacobson, SA i in., „Random Accumulation of the Earth”, Natural Astronomy, (2022), https://doi.org/10.1038/s41550-022-01702-2