Teoria principală a formării Pământului a fost numită neplauzibilă: de ce s-a întâmplat

Deși Pământul a fost mult timp studiat în detaliu, oamenii de știință trebuie încă să răspundă la câteva întrebări fundamentale.

Una dintre ele se referă la formarea planetei.O echipă internațională de cercetare condusă de Institutul Federal de Tehnologie din Zurich și Centrul Național de Competență pentru Știința Planetară a venit cu un răspuns la această întrebare. În studiul lor, oamenii de știință au folosit modelarea computerizată și au efectuat mai multe experimente de laborator. Rezultatele lucrării au fost publicate în revista Nature Astronomy.

Problema vechii teorii

Teoria dominantă în astrofizicăși cosmochimia este că Pământul a fost format din asteroizi condriți. Acestea sunt blocuri de piatră și metal relativ mici, simple, care au apărut la începutul formării sistemului solar. Problema acestei teorii este că niciun amestec dintre aceste condrite nu poate explica compoziția exactă a Pământului. Nu are atât de multe elemente ușoare și volatile, cum ar fi hidrogenul și heliul, cât ar trebui.

De-a lungul anilor, oamenii de știință au propus diferiteipoteze care pot explica această discrepanță. De exemplu, se credea că ciocnirile obiectelor care au format mai târziu Pământul eliberează cantități enorme de căldură. Acest lucru a evaporat în cele din urmă elementele ușoare, lăsând planeta în compoziția actuală.

Cu toate acestea, autorii noului studiu sunt încrezători că acesteateoriile devin neplauzibile odată ce compoziția izotopică a diferitelor elemente ale Pământului este măsurată. Astfel, toți izotopii unui element chimic au același număr de protoni, deși au un număr diferit de neutroni. Izotopii cu mai puțini neutroni sunt mai ușori și, prin urmare, ar trebui să se volatilizeze mai ușor. Dacă teoria evaporării în timpul încălzirii ar fi corectă, atunci ar exista mai puțini dintre acești izotopi de lumină pe Pământ decât în ​​condritele originale. Dar măsurătorile izotopilor arată o imagine diferită.

Idee noua

Modele dinamice, cu ajutorul căroraoamenii de știință modelează formarea planetelor și arată că planetele din sistemul solar s-au format treptat. De-a lungul timpului, boabele mici s-au transformat în planetezimale lungi de kilometri, acumulând tot mai mult material sub influența atracției gravitaționale.

Ca și condritele, planetezimalele sunt micicorpuri cosmice din piatră și metal. Dar, spre deosebire de condrite, acestea au fost suficient de încălzite pentru a se diferenția într-un miez metalic și o manta stâncoasă. Mai mult, planetezimale care s-au format în diferite regiuni din jurul tânărului Soare sau în momente diferite au compoziții chimice diferite.

Întrebarea a fost dacă o combinație aleatorie de diferite planetezimale ar putea forma de fapt Pământul în compoziția cunoscută astăzi.

Testarea teoriei

Pentru a afla, echipa a efectuat teste pe calculatormodelare. În timpul acestui proces, mii de planetezimale s-au ciocnit între ele în sistemul solar timpuriu. Modelele au fost concepute în așa fel încât, în timp, corpurile cerești corespunzătoare celor patru planete stâncoase - Mercur, Venus, Pământul și Marte - să iasă din rocile spațiale.

Studiul a descoperit că un amestec de multe planetezimale diferite ar putea duce de fapt la compoziția Pământului despre care oamenii de știință o cunosc.

Cum va ajuta?

Acum, oamenii de știință planetari au un mecanism careexplică mai bine formarea nu numai a Pământului, ci și a altor planete stâncoase. Ar putea fi folosit, de exemplu, pentru a prezice modul în care compoziția lui Mercur diferă de cea a altor planete stâncoase. Chiar și în afara sistemului solar.