Wetenschappers van de Rice University geloven dat ongeveer 4,4 miljard jaar geleden een kosmisch lichaam (hoogstwaarschijnlijk een heel jonge planeet ter grootte van Mercurius) op de aarde stortte en dankzij dit een belangrijk element voor leven - koolstof - op onze planeet verscheen. Volgens de onderzoekers, als deze gebeurtenis niet was gebeurd, is het leven op onze planeet hoogstwaarschijnlijk nooit verschenen.
Geofysici worstelen om een antwoord te vinden op de vraag hoe leven zich op aarde had kunnen vormen. Het is een feit dat als we rekening houden met de omgevingscondities van de vroege aarde, de koolstof die op de planeet beschikbaar is, hoogstwaarschijnlijk eenvoudigweg zou moeten zijn opgebrand en niet later de sleutel tot het ontstaan van leven zou worden. Na het uitvoeren van een experiment met hoge druk en temperaturen, kwamen wetenschappers tot de conclusie dat bijna alle koolstof die op dat moment (ongeveer 4,4 miljard jaar) zat, hoogstwaarschijnlijk op de planeet verscheen als gevolg van de botsing met een ander planetair lichaam.
Desalniettemin konden wetenschappers geen antwoord vinden op de vraag hoe vluchtige elementen als waterstof, koolstof, stikstof en zwavel gevangen konden blijven in de mantel van onze planeet. Computermodellen toonden aan dat het grootste deel van het koolstofvolume in de ruimte moest verdampen, of anders naar de metalen kern van onze planeet moest gaan, aangetrokken door zijn rijke ijzerlegeringen.
Vóór de nieuwe studie geloofden veel wetenschappers dat vluchtige elementen op onze planeet verschenen nadat de vorming van de kern was voltooid. Geofysici aan de Rice University en co-auteur van de studie Yuan Li hebben echter een iets andere mening:
"Geen van deze elementen, die de aarde meer dan 100 miljoen jaar na de vorming van het zonnestelsel met dezelfde meteorieten en kometen troffen, had op de planeet kunnen blijven omdat de aarde er toen uitzag als één aaneengesloten oceaan. van hete lava. Bovendien is er nog steeds geen betrouwbaar bewijs dat meteorieten en kometen voldoende hoeveelheden van deze vluchtige elementen kunnen bevatten."
Lee en zijn collega's begonnen ongeveer drie jaar geleden met hun onderzoek. Wetenschappers voerden een reeks experimenten uit waarin ze probeerden erachter te komen hoeveel de verhouding tussen koolstof en ijzer zou veranderen als ze zouden worden beïnvloed door andere elementen in de vroege aarde. Wetenschappers hielden bij hun onderzoek rekening met interferentie van andere ruimtevoorwerpen met een karakteristieke andere chemische samenstelling.
“We besloten dat het tijd was om te stoppen met onderzoek naar de gebruikelijke samenstelling van ijzer, nikkel en koolstof. Daarom begonnen ze composities te bestuderen die rijk waren aan zwavel en siliciumlegeringen. Een deel van de belangstelling werd aangewakkerd door het feit dat de kern van Mars zogenaamd rijk is aan zwavel en de kern van Mercurius - aan silicium”, zei co-auteur Rajdip Dagupta.
Als de theorie klopt, was de botsing zo krachtig dat de aarde de protoplaneet daadwerkelijk overspoelde.
Promotie video:
In hun laboratoriumexperimenten probeerden wetenschappers de omstandigheden onder hoge druk en hoge temperatuur na te bootsen die kenmerkend zijn voor het centrum van de aarde en andere rotsachtige planeten. De resultaten toonden aan dat koolstof kan zijn "gestroomd" vanuit de kern van een planeet die met de aarde in botsing kwam met de mantel van onze planeet, samen met silicium en zwavel.
"De kern van de planeet, evenals zijn koolstofrijke mantel, is praktisch versmolten met de kern en mantel van onze proto-aarde", zegt Dagupta.
Volgens wetenschappers gebeurde deze botsing hoogstwaarschijnlijk ongeveer 4,4 miljard jaar geleden, ongeveer 150-200 miljoen jaar na de vorming van de aarde. Omdat koolstof vast bleef zitten onder de korst van onze planeet, waarvan de omgevingscondities in de loop van de tijd milder werden, verscheen er na verloop van tijd leven. De meeste wetenschappers zijn het erover eens dat microbieel leven ongeveer 4,1 miljard jaar geleden op aarde verscheen.
Het is belangrijk om er rekening mee te houden dat de variant van de botsing van de oude aarde met een protoplaneet rekening moet houden met verschillende willekeurige en niet erg omstandigheden tegelijk. Wetenschappers zijn het erover eens dat er veel meer onderzoek nodig is om deze theorie te ondersteunen, inclusief analyse van andere gemeenschappelijke elementen dan koolstof. Als de theorie uiteindelijk wordt bevestigd, zal het duidelijk worden dat de aarde alleen een oase van leven werd dankzij een catastrofale planetaire botsing.
NIKOLAY KHIZHNYAK
