מֵידָע

התנגשות פלנטרית שיצרה את הירח אפשרה גם חיים על פני כדור הארץ

התנגשות פלנטרית שיצרה את הירח אפשרה גם חיים על פני כדור הארץ

במחקרים חדשים שפורסמו השבוע, מדענים מצאו ראיות חזקות לכך שהיסודות החיוניים לחיים הופקדו על כדור הארץ לאחר שהתנגש בכוכב הפרוטו שגילף את הירח.

כדור הארץ המוקדם במחסור במרכיבים חיוניים

בארקדת הפינבול הקוסמית שהייתה מערכת השמש המוקדמת, כוכבי הלכת הפרוטו של מערכת השמש הפנימית ספגו את ההשפעות של פלנטואידים ואסטרואידים במשך כמה מיליארד שנים בכדי להתרכז וליצור את ארבעת העולמות הסלעיים סביב השמש.

מבין ארבעת אלה, כדור הארץ הוא היחיד שידוע שפיתח חיים, וההרכב הכימי של כדור הארץ חשוב אפילו יותר ממרחקו מהשמש.

האלמנטים החיוניים שמאפשרים את החיים על כדור הארץ אינם מקורם לכדור הארץ. המכונה נדיפים, ידוע כי יסודות אלה מקורם מחוץ לארץ. "ממחקר מטאוריטים פרימיטיביים, מדענים ידעו זה מכבר שכדור הארץ וכוכבי לכת סלעיים אחרים במערכת השמש הפנימית הם מדוללים," אמר ראידייפ דסגופטה, פרופסור למדעי כדור הארץ, הסביבה והפלנטריה באוניברסיטת רייס ומחבר שותף של המחקר.

"אבל התזמון והמנגנון של המסירה ההפכפכה הועמדו לדיון חריף. התרחיש הראשון שלנו יכול להסביר את העיתוי והמסירה באופן שעולה בקנה אחד עם כל הראיות הגאוכימיות."

פחמן, חנקן וגופרית: תבליני החיים היסודיים

הסטודנט לתואר שני והמחבר הראשי של המחקר, Damanveer Grewal, אסף עדויות במעבדה של דסגופטה, המתמקדת בחקר התגובות הגאוכימיות המתרחשות בליבת כדור הארץ, סביבה של לחץ וחום בלתי נתפסים.

Grewal התמקד בבדיקת התיאוריה לפיה כוכב לכת פרוטו בעל גרעין עשיר בגופרית המכה בכדור הארץ הקדמון יכול היה לתרום את המרכיבים החיוניים לחיים שחסרו לכדור הארץ. הליבה העשירה בגופרית חשובה בגלל הראיות התמוהות שנמצאו ביחסי הפחמן, החנקן והגופרית בחומר הלא-ליבה של כדור הארץ - המכונה כדור הארץ סיליקט.

הרעיון שחומר קטן יותר שנשאר מהחלקים החיצוניים של מערכת השמש השפיע על כדור הארץ והפקיד את היסודות הללו, היה זה זמן רב התיאוריה הטובה ביותר שהייתה לכל אדם לאופן שבו יסודות אלה מצאו את דרכם לכדור הארץ.

הבעיה בתיאוריה זו היא שבעוד שחפצים אלה, המכונים כונדריטים פחמניים, מכילים את היסודות הללו, היחס ביניהם אינו תואם את מה שנמצא בכממת הסיליקט בכמויות גדולות. יש כמעט פי שניים פחמן ממה שהיה אם האלמנטים הללו הגיעו מחפצים אלה.

פרוטו-כוכב לכת עם גרעין עשיר בגופרית, לעומת זאת, היה סיפור אחר.

שחזור גרעין פלנטרי מוקדם עם מדע!

גרוואל החליט לבדוק האם ליבת גופרית צפופה תשאיר ביעילות פחמן וחנקן מליבת כדור הארץ, ותייצר תכולת פחמן גבוהה בהרבה בחומר הסיליקט הגדול של הפרוטו-פלנטה.

הניסויים שלו הראו כי ברמות שונות של ריכוז גופרית, חנקן נסחט רק מהליבה אל תוך סיליקט בתפזורת בריכוזים הגבוהים ביותר של גופרית שנבדקה. פחמן, לעומת זאת, יתרכז בסיליקט בתפזורת כאשר בכוכב הלכת הייתה כמות ביניים של גופרית בליבה.

באמצעות תוצאות אלה, דסגופטה, גרוואל וצ'נגואנג סאן - חוקר פוסט-דוקטורט ברייס - יצרו הדמיית מחשב שביצעה מודל לכאוס של מערכת השמש המוקדמת והריצה אותה כמיליארד פעמים. לאחר מכן בדקו את התוצאות כדי לראות מה יכול היה לגרום ליחסים הכימיים בסיליקט בכמויות גדולות של כדור הארץ.

המועמד הראשי היה כוכב לכת פרוטו בסדר גודל של מאדים עם גרעין עשיר בגופרית שפגע בכדור הארץ 4.4 מיליארד לפני שנים, בדיוק בסביבות הזמן שנחצב הירח מכדור הארץ המוקדם על ידי השפעה פלנטרית מסיבית.

"מחקר זה מצביע על כך שכוכב לכת סלעי, דמוי כדור הארץ, מקבל יותר סיכויים לרכוש אלמנטים חיוניים לחיים אם הוא נוצר וצומח מפגיעות ענק בעלות כוכבי לכת שדגמו אבני בניין שונות, אולי מחלקים שונים של דיסק פרוטו-פלנטרי", אמר דסגופטה. .

הוא הוסיף, "זה מסיר כמה תנאי גבול. זה מראה כי נדיפים חיוניים לחיים יכולים להגיע לשכבות פני השטח של כוכב הלכת, גם אם הם הופקו על גופים פלנטריים שעברו היווצרות ליבה בתנאים שונים מאוד."


צפו בסרטון: מדעני נאסא פותרים את חידת המטאור שהתפוצץ ברוסיה (אוֹקְטוֹבֶּר 2021).