Glavna teorija nastanka Zemlje nazvana je nevjerojatnom: zašto se to dogodilo

Iako je Zemlja odavno detaljno proučavana, znanstvenici još uvijek moraju odgovoriti na neka temeljna pitanja.

Jedna od njih tiče se formiranja planeta.Međunarodni istraživački tim predvođen Saveznim institutom za tehnologiju u Zürichu i Nacionalnim kompetentnim centrom za planetarnu znanost došao je do odgovora na ovo pitanje. U svojoj studiji znanstvenici su koristili računalno modeliranje i proveli nekoliko laboratorijskih eksperimenata. Rezultati rada objavljeni su u časopisu Nature Astronomy.

Problem stare teorije

Prevladavajuća teorija u astrofizicia kozmokemija je da je Zemlja nastala od hondritnih asteroida. To su relativno mali, jednostavni blokovi kamena i metala koji su se pojavili rano u formiranju Sunčevog sustava. Problem s ovom teorijom je taj što nikakva mješavina ovih hondrita ne može objasniti točan sastav Zemlje. Nema toliko lakih, hlapljivih elemenata poput vodika i helija koliko bi trebalo.

Tijekom godina znanstvenici su iznijeli različitehipoteze koje bi mogle objasniti ovu razliku. Na primjer, smatralo se da sudari tijela koja su kasnije formirala Zemlju oslobađaju ogromne količine topline. Ovo je na kraju isparilo svjetlosne elemente, ostavljajući planet u svom sadašnjem sastavu.

Međutim, autori nove studije uvjereni su da oviteorije postaju nevjerojatne nakon što se izmjeri izotopski sastav raznih elemenata Zemlje. Dakle, svi izotopi nekog kemijskog elementa imaju isti broj protona, iako imaju različit broj neutrona. Izotopi s manje neutrona su lakši i stoga bi trebali lakše ispariti. Kad bi teorija o isparavanju tijekom zagrijavanja bila točna, tada bi na Zemlji bilo manje tih svjetlosnih izotopa nego u izvornim hondritima. Ali mjerenja izotopa pokazuju drugačiju sliku.

Nova ideja

Dinamički modeli, uz pomoć kojihznanstvenici modeliraju nastanak planeta i pokazuju da su planeti u Sunčevom sustavu nastajali postupno. S vremenom su se sitna zrnca pretvorila u kilometarske planetezimale, nakupljajući sve više materijala pod utjecajem gravitacijskog privlačenja.

Poput hondrita, planetezimali su malikozmička tijela od kamena i metala. Ali, za razliku od hondrita, bili su dovoljno zagrijani da se diferenciraju u metalnu jezgru i stjenoviti plašt. Štoviše, planetezimali koji su nastali u različitim regijama oko mladog Sunca ili u različito vrijeme imaju različite kemijske sastave.

Pitanje je bilo može li nasumična kombinacija različitih planetezimala zapravo formirati Zemlju u sastavu koji je danas poznat.

Testiranje teorije

Kako bi otkrili, tim je proveo računalne testovemodeliranje. Tijekom ovog procesa tisuće planetezimala sudarilo se jedan s drugim u ranom Sunčevom sustavu. Modeli su dizajnirani na način da s vremenom iz svemirskih stijena nastanu nebeska tijela koja odgovaraju četirima stjenovitim planetima - Merkuru, Veneri, Zemlji i Marsu.

Studija je otkrila da bi mješavina mnogih različitih planetezimala zapravo mogla dovesti do sastava Zemlje za koji znanstvenici znaju.

Kako će pomoći?

Sada planetarni znanstvenici imaju mehanizam kojibolje objašnjava nastanak ne samo Zemlje, već i drugih stjenovitih planeta. Moglo bi se koristiti, na primjer, za predviđanje kako se Merkurov sastav razlikuje od sastava drugih stjenovitih planeta. Čak i izvan Sunčevog sustava.