Yaşamın başlaması için gerekli kimyasalları içeren Dünya oluşmadı. “Geç kaplama teorisi” olarak adlandırılan iyi desteklenen bir teori, yaşam için gerekli olan uçucu kimyasalların Dünya'nın oluşmasından çok sonra buraya gelip göktaşları tarafından getirildiğini göstermektedir. Ancak yeni bir çalışma geç kaplama teorisine meydan okuyor.
Kanıtlar, Ay'ın Theia adlı Mars büyüklüğünde bir gezegen Dünya ile çarpıştığında yaratıldığını gösteriyor. Etki, Ay'ın oluştuğu bir enkaz halkası yarattı. Şimdi, bu yeni çalışma, aynı etkinin genç Dünya'ya yaşam için gerekli kimyasalları sağladığını söylüyor.
“Bizimki <uçucuların> zamanlamasını ve teslimatını tüm jeokimyasal kanıtlarla tutarlı bir şekilde açıklayabilen ilk senaryodur.”
Ortak yazar Rajdeep Dasgupta, Toprak, Çevre ve Gezegen Bilimleri Bölümü, Rice Üniversitesi.
Dünya ve Theia arasındaki etki yaklaşık 4.4 milyar yıl önce, Dünya'nın yaşamının çok erken bir döneminde meydana geldi. Dünya, büyük olasılıkla karbonun, azotun ve yaşamın var olması için gerekli diğer uçucu kimyasalların çoğunu aldı. Yeni çalışma Rice Üniversitesi'nden ve Science Advances dergisinde yayınlandı.
Bilim adamları, erken Dünya'dan ve iç Güneş Sistemindeki diğer kayalık gezegenlerden gelen ilkel meteoritleri incelediler. Eski göktaşlarının yaşam için gerekli olan uçucu kimyasallardan yok olduğunu keşfettiler. Bu, Dünya'nın uçucu kimyasalları nereden geldi?
“İlkel göktaşları çalışmasından bilim adamları, Dünya'nın ve iç güneş sistemindeki diğer kayalık gezegenlerin uçucu tükenmiş olduğunu uzun zamandır biliyorlar,” diyor çalışma ortak yazarı Rajdeep Dasgupta. “Ancak geçici teslimatın zamanlaması ve mekanizması sıcak bir şekilde tartışıldı. Bizimki, zamanlamayı ve teslimatı tüm jeokimyasal kanıtlarla tutarlı bir şekilde açıklayabilen ilk senaryodur. ”
Çalışmanın arkasındaki ekibe göre, çarpan gezegen kükürt açısından zengin bir çekirdeğe sahipken, manto ve kabuğu uçucu maddeler içeriyordu. Dünya ile çarpıştığında, azot, karbon, hidrojen ve kükürt gibi yaşam için gerekli olan kimyasalları Dünya'nın kabuğuna enjekte etti. Çarpışma ayrıca Ay'a birleşen büyük miktarda malzemeyi uzaya fırlattı.
“Bulduğumuz şey, tüm kanıtların… kükürt açısından zengin bir çekirdeğe sahip uçucu, Mars büyüklüğünde bir gezegeni içeren ay oluşturan bir etkiyle tutarlı olmasıdır.”
Damanveer Grewal, baş yazar, yüksek lisans öğrencisi, Rice Üniversitesi.
Bu çalışmanın arkasındaki ekip, bir gezegenin çekirdeği oluşturulduğunda bulunan yüksek basınç ve yüksek sıcaklık koşullarını taklit eden bir laboratuvarda deneyler gerçekleştirdi. Deneyler, kükürt açısından zengin bir çekirdeğe sahip bir gezegenle çarpışma sonucunda uçucuların Dünya'ya geldiğini söyleyen teorilerinin test edilmesine yardımcı oldu.
Donör gezegenin çekirdeğinin kükürt içeriği, çekirdek dışında Dünya'nın tüm bölgelerinde bulunan karbon, azot ve kükürt ile ilgili şaşırtıcı deneysel kanıt dizisi nedeniyle önemlidir. “Çekirdek Dünya'nın geri kalanıyla etkileşime girmiyor, ancak üstündeki her şey, manto, kabuk, hidrosfer ve atmosfer birbirine bağlı,”
çalışma baş yazarı ve yüksek lisans öğrencisi Damanveer Grewal dedi. “Maddi aralıklar.”
Bu fikri, değişen seviyelerde kükürt içeren varsayılmış bir Dünya çekirdeği ile test ettiler. Yüksek kükürtlü bir çekirdeğin karbon, azot veya her ikisini de hariç tuttuğunu bilmek istediler. Genel olarak, çekirdeğin sülfür içeriği ne kadar büyük olursa, uçucu madde içermesinin daha az olası olduğunu bulmuşlardır. En azından Dünya'nın durumunda.
Azot büyük ölçüde etkilenmedi, ”dedi Grewal. “Silikatlara göre alaşımlarda çözünür kaldı ve sadece en yüksek kükürt konsantrasyonu altında çekirdekten çıkarılmaya başladı.”
Bu deneylerin sonuçlarını kullanarak, Dünya'nın uçucu kimyasallarını nasıl kazanabileceğini bulmak için bir milyardan fazla simülasyon yaptılar. “Bulduğumuz şey, tüm kanıtların - izotopik imzalar, karbon-azot oranı ve dökme silikat Dünya'daki toplam karbon, azot ve kükürt miktarlarının - uçucu yataklı Mars'ı içeren ay oluşturan bir etki ile tutarlı olduğudur. sülfür zengini bir çekirdeğe sahip büyük boyutlu gezegen ”dedi.
Bu çalışmanın sonuçları sadece Dünya'dan daha fazlasıdır. Ayrıca bize, diğer güneş sistemlerindeki diğer kayalık gezegenlerde hayatın nasıl olabileceği hakkında bir şeyler söylüyorlar.
Dasgupta, “Bu çalışma, kayalık, Dünya benzeri bir gezegenin, belki de bir gezegen öncesi diskin farklı kısımlarından farklı yapı taşlarını örnekleyen gezegenlerle dev etkiler oluşturup büyürse, yaşam için gerekli unsurları elde etme şansının arttığını gösteriyor. .
Dasgupta, “Bu bazı sınır koşullarını ortadan kaldırıyor,” dedi. “Yaşam temelli uçucuların, çok farklı koşullar altında çekirdek oluşumu geçiren gezegen gövdelerinde üretilmiş olsalar bile, bir gezegenin yüzey katmanlarına ulaşabileceğini gösteriyor.”
Dasgupta, Dünya’nın toplu silikatının kendi başına biyosferimizi, atmosferi ve hidrosferi üreten yaşam için gerekli uçucu bütçelere ulaşmış olabileceğini söylemedi. “Bu, hayatı bildiğimiz gibi desteklemek için bir gezegende uçucu unsurların bir araya gelmesine yol açan yol arayışımızı genişletebileceğimiz anlamına geliyor.”
Ekibin çalışması CLEVER Planets (Yaşam Döngüsü Uçucu Elemanlar Rocky'de) Gezegenler programının bir parçasıdır.
Kaynaklar:
- Basın Bülteni: Ayı oluşturan gezegensel çarpışma Dünya'da yaşamı mümkün kıldı
- Araştırma Raporu: Karbon, azot ve kükürdün silikat Dünya'ya devasa bir etkisi ile verilmesi
- Space Magazine: Cataclysmic Çarpışma Ayı Kurdu, ama Öldürdü Theia
- CLEVER Gezegenler
