Nebular Hipotezine göre, Güneş ve gezegenler, 4.6 milyar yıl önce dev bir toz ve gaz bulutundan oluştu. Bu, merkezde Güneş oluşması ve kalan malzemelerin gezegenlerin oluştuğu bir protoplantary disk oluşturmasıyla başladı. Dış Güneş Sistemindeki gezegenler büyük ölçüde gazlardan (yani Gaz Devleri) oluşurken, Güneş'e daha yakın olanlar silikat mineralleri ve metallerden (yani karasal gezegenler) oluşuyordu.
Tüm bunların nasıl ortaya çıktığı konusunda oldukça iyi bir fikre sahip olmasına rağmen, Güneş Sistemi gezegenlerinin milyarlarca yıl boyunca nasıl oluştuğu ve geliştiği sorusu hala tartışmaya açıktır. Yeni bir çalışmada, Heidelberg Üniversitesi'nden iki araştırmacı, karbonun hem Dünya'nın oluşumunda hem de yaşamın ortaya çıkışında ve evriminde oynadığı rolü dikkate aldı.
“Erken Güneş Bulutsusu'ndaki Karbon Tozunun Mekansal Dağılımı ve Gezegenlerin Karbon İçeriği” başlıklı çalışmaları son zamanlarda dergide yayınlandı Astronomi ve Astrofizik. Çalışma Heidelberg Üniversitesi Teorik Astrofizik Enstitüsü'nden Hans-Peter Gail ve Heidelberg Yer Bilimleri Enstitüsü'nden ve Klaus-Tschira Kozmoimya Laboratuvarı'ndan Mario Trieloff tarafından gerçekleştirildi.
Çalışmaları uğruna, çift, dünyadaki yaşam için gerekli olan karbon elementinin gezegen oluşumunda hangi rolü oynadığını düşündü. Aslında, bilim adamları Güneş Sisteminin ilk günlerinde - hala dev bir toz ve gaz bulutu olduğu zaman - karbon açısından zengin malzemelerin iç Güneş Sistemine dış Güneş Sisteminden dağıtıldığı görüşündeler.
Su, amonyak ve metan gibi uçucu maddelerin oluştuğu ve donmuş karbon bileşikleri içeren buz kütlelerinde yoğunlaşabildiği “Don Hattı” nın ötesinde. Suyun Güneş Sistemi boyunca nasıl dağıtıldığı gibi, bu cisimlerin yörüngelerinden atıldığı ve Güneş'e gönderildiği ve nihayetinde karasal gezegenler haline gelmek için gezegen boyutlarına uçucu materyaller dağıttıkları.
Ancak, ilkel malzemeyi Dünya'ya - aka - dağıtan göktaşları karşılaştırıldığında. kondrit meteoritleri - belirli bir tutarsızlık fark edilir. Temel olarak, karbon, nedeni bir sır olarak kalan bu eski kayalara kıyasla Dünya'da nispeten nadirdir. Çalışmanın ortak yazarı Prof. Trieloff'un bir Heidelberg Üniversitesi basın bülteninde açıkladığı gibi:
“Dünyada karbon nispeten nadir bir elementtir. Dünya'nın yüzeyine yakın bir şekilde zenginleştirilmiştir, ancak Dünya'daki toplam maddenin bir kısmı olarak, 1 / 1000'in sadece yarısıdır. Ancak ilkel kuyruklu yıldızlarda karbon oranı yüzde on veya daha fazla olabilir. ”
Çalışmanın baş yazarı Dr.Grail, “Asteroitler ve kuyruklu yıldızlardaki karbonun önemli bir kısmı, sadece çok yüksek sıcaklıklarda buharlaşan uzun zincirli ve dallı moleküllerde bulunuyor” diye ekledi. “Güneş ve gezegenlerin ortaya çıktığı güneş bulutsusunda karbon reaksiyonlarını simüle eden standart modellere dayanarak, Dünya ve diğer kara gezegenleri 100 kat daha fazla karbona sahip olmalıdır.”
Bunu ele almak için, iki araştırma, Güneş'in protoplantary diski ısıttığı kısa süreli flaş ısıtma olaylarının bu tutarsızlıktan sorumlu olduğunu kabul eden bir model oluşturdu. Ayrıca, iç Güneş Sistemi'ndeki tüm maddelerin sonunda küçük gezegenler ve karasal gezegenler oluşmadan 1.300 ila 1.800 ° C (2372 ila 3272 ° F) arasındaki sıcaklıklara ısıtıldığını varsaydılar.
Grail ve Trieloff, bunun kanıtlarının, kondrüller olarak bilinen erimiş damlacıklardan oluşan meteorlardaki yuvarlak tanelerde yattığına inanıyor. Yüzde birkaç karbondan oluşabilen kondrit meteoritlerinin aksine, kondritler bu elementten büyük ölçüde tükenmiştir. Bu, kondrüllerin meteorlar oluşturmak için harekete geçmesinden önce meydana gelen aynı flaş ısıtma olaylarının bir sonucu olduğunu iddia ediyorlar. Gail'in belirttiği gibi:
“Sadece kondrül oluşum modellerinden elde edilen sıcaklıktaki ani yükselmeler bugünün iç gezegenlerindeki düşük karbon miktarını açıklayabilir. Önceki modeller bu süreci dikkate almadı, ancak görünüşe göre Dünya'nın biyosferinin bildiğimiz gibi evrimine izin veren doğru miktarda karbon için teşekkür etmeliyiz. ”
Kısacası, kondritik kaya malzemesinde bulunan ve Dünya'da bulunan karbon miktarı arasındaki tutarsızlık, ilkel Güneş Sistemindeki yoğun ısıtma ile açıklanabilir. Dünya, kromatrik malzemeden oluştuğu için, aşırı ısı onun doğal karbonundan tükenmesine neden oldu. Astronomi alanında devam eden bir gizeme ışık tutmanın yanı sıra, bu çalışma Güneş Sistemindeki yaşamın nasıl başladığına dair yeni bilgiler de sunuyor.
Temel olarak, araştırmacılar, iç Güneş Sistemindeki flaş ısıtma olaylarının burada Dünya'daki yaşam için gerekli olabileceğini düşünüyorlar. Gezegenimize birleşen primordial malzemede çok fazla karbon olsaydı, sonuç “aşırı dozda karbon” olabilirdi. Çünkü karbon oksitlendiğinde, kaçak bir ısıtma etkisine yol açabilen büyük bir sera gazı olan karbondioksit oluşturur.
Gezegensel bilim adamlarının, bol miktarda CO2 varlığının - Güneş radyasyonuna artan maruziyeti ile birlikte - bugün var olan cehennem ortamına yol açtığı Venüs'te olduğuna inandıkları şey budur. Ancak Dünya'da CO2, Dünya'nın dengeli ve yaşamı sürdüren bir ortama ulaşmasına izin veren silikat-karbonat döngüsü ile atmosferden uzaklaştırıldı.
Trieloff, “100 kat daha fazla karbonun sera gazının etkili bir şekilde uzaklaştırılmasına izin verip vermeyeceği en azından tartışmalıdır” dedi. “Karbon artık Dünya'nın CO2'sinin çoğunun bugün depolandığı karbonatlarda depolanamazdı. Atmosferdeki bu kadar çok CO2, okyanusların buharlaşıp kaybolacağı kadar şiddetli ve geri dönüşü olmayan bir sera etkisine neden olacaktır. ”
Burada dünyadaki yaşamın karbon bazlı olduğu bilinen bir gerçektir. Bununla birlikte, erken Güneş Sistemi sırasındaki koşulların Dünya'yı ikinci bir Venüs'e dönüştürebilecek aşırı dozda karbonu önlediğini bilmek kesinlikle ilginçtir. Karbon bildiğimiz gibi yaşam için gerekli olsa da, çok fazla şey onun ölümü anlamına gelebilir. Güneş dışı sistemlerde yaşam arayışı söz konusu olduğunda da bu çalışma faydalı olabilir.
Gökbilimciler uzak yıldızları incelerken, “aşırı karbon koşulları aşırı dozun önlenmesi için iç sistemde yeterince sıcak mıydı?” Diye sorabilirler. Bu sorunun cevabı bir Dünya 2.0 ya da başka bir Venüs benzeri dünya bulmak arasındaki fark olabilir!
