De continentale korst van de aarde bestaat voor meer dan 90 procent uit silica-rijke mineralen zoals veldspaat en kwarts. Maar waar kwamen deze siliciumrijke mineralen vandaan? En hoe kan het kennen van hun oorsprong helpen bij het zoeken naar leven op andere planeten?
De meest populaire theorie is dat alle componenten van de vroege aardkorst werden gevormd door vulkanische activiteit. Tegenwoordig hebben echter geofysici van McGill University, Canada, Don Baker en Kassandra Sofonio een paper gepubliceerd waarin wordt opgeroepen tot een nieuwe invalshoek van deze planetaire korstvorming. Volgens dit werk werden enkele van de chemische bestanddelen van dit materiaal afgezet op het oppervlak van de vroege aarde vanuit de dampatmosfeer die op dat moment bestond.
Bijna onbetwistbaar vandaag voor geofysici is de hypothese dat ongeveer 4,5 miljard jaar geleden een planetoïde ter grootte van Mars op het oppervlak van onze planeet botste, wat leidde tot het smelten van het aardmateriaal en het veranderde in een oceaan van magma. Na deze botsing - uit de fragmenten waarvan de maan overigens had kunnen ontstaan - stolt het aardoppervlak geleidelijk tot het vast werd. Baker verwerpt ook de hypothese van een dergelijke botsing niet.
Volgens Baker loste de atmosfeer van de aarde, bestaande uit oververhitte stoom onder hoge druk, echter stenen in zichzelf op, die vervolgens naar de oppervlakte vielen in de vorm van vaste druppels met de zogenaamde "silicaatregens".
Om hun hypothese te testen, voerden Baker en Sofonio laboratoriumexperimenten uit met betrekking tot het oplossen van silicaten die eerder waren gesmolten in aanwezigheid van water van 1550 graden Celsius en tot poeder vermalen in goud-palladiumcapsules bij een temperatuur van 727 graden Celsius en een druk van ongeveer 100 atmosfeer - condities die overeenkomen met de omstandigheden die bestonden op het oppervlak van onze planeet ongeveer 1 miljoen jaar na de botsing die de maan vormde. De auteurs van het werk merkten een verrassend grote gelijkenis op tussen modelsilicaten opgelost in een stoomatmosfeer in een laboratoriumexperiment en gesteenten gevonden in de samenstelling van de aardkorst.
"Onze experimenten onthullen de chemie van dit proces", zegt Baker. "Bovendien zullen ze wetenschappers helpen nieuwe criteria te ontwikkelen voor het zoeken naar potentieel bewoonbare exoplaneten."
De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Earth and Planetary Science Letters.
