Jak powstały Ziemia i Mars? Poznaliśmy przebieg tych wydarzeń

Grupa naukowców pod kierownictwem Uniwersytetu w Münster przedstawiła na łamach Science Advances scenariusz opisujący powstanie planet takich jak Ziemia i Mars.

Okazuje się, że materia, które stanowi budulec tych obiektów pochodziła w większości z wewnętrznego Układu Słonecznego. Jej niewielka część, wynosząca zaledwie kilka procent, wywodziła się natomiast z obszaru położonego poza orbitą Jowisza. Oznacza to, że hipotezy o akumulacji materii pochodzącej z zewnętrznego Układu Słonecznego, która następnie stworzyła Merkurego, Wenus, Ziemię i Marsa, mogą trafić do śmietnika.

Czytaj też: Ziemia obraca się szybciej niż 50 lat temu, a eksperci mają z tym problem

Aby odpowiedzieć na pytanie o pochodzenie materii tworzącej Ziemię i Marsa, członkowie zespołu badawczego wzięli pod lupę izotopy rzadkich metali: tytanu, cyrkonu i molibdenu. Wykrywa się je w śladowych ilościach w zewnętrznych, bogatych w krzemiany warstwach obu planet i mogą one stanowić wskazówki na temat powstania i ewolucji obiektów tworzących Układ Słoneczny.

Zdaniem naukowców, na pierwszych etapach istnienia naszego układu owe izotopy nie były rozmieszczone równomiernie. Ich obfitość zależała przede wszystkim od odległości od Słońca. Swego rodzaju granicę pomiędzy materią pochodzącą z wewnętrznego i zewnętrznego Układu Słonecznego stanowią dwa rodzaje meteorytów, które wchodzą w skład pasa asteroid pomiędzy Marsem a Jowiszem.

Ziemia i Mars powstały w dużej mierze z materii krążącej w wewnętrznym Układzie Słonecznym

Pierwszy z nich to tzw. chondryty węgliste, które mogą zawierać do kilku procent węgla. Miejsce ich narodzin znajduje się poza orbitą Jowisza, lecz z czasem trafiły one do pasa asteroid. Drugim typem są natomiast uboższe w węgiel chondryty niewęgliste, które narodziły się w wewnętrznym Układzie Słonecznym. Na potrzeby badania jego autorzy przeprowadzili analizy 17 marsjańskich meteorytów.

Po sproszkowaniu tych próbek i wstępnej chemicznej obróbce, naukowcy użyli spektrometru masowego, aby wykryć niewielkie ilości izotopów tytanu, cyrkonu i molibdenu. Następnie przeprowadzili symulacje komputerowe, dzięki którym oszacowali, jaki na początku istnienia naszego układu był stosunek poszczególnych składników występujących obecnie w chondrytach węglistych i niewęglistych.

Czytaj też: Wreszcie się udało. Spadochrony dla misji ExoMars w końcu działają tak, jak powinny

Reklama

Rezultaty przeprowadzonych eksperymentów zostały niedawno opublikowane na łamach Science Advances i sugerują, że zewnętrzne warstwy Ziemi i Marsa mają niewiele wspólnego z chondrytami węglistymi pochodzącymi z zewnętrznego Układu Słonecznego. Ich udział w składzie obu planet wynosie bowiem zaledwie cztery procent. Jak wyjaśniają badacze, gdyby Błękitna i Czerwona Planeta w znaczącym stopniu akumulowały te cząstki, to ich ilość powinna być obecnie co najmniej 10-krotnie większa.

Z drugiej strony, symulacje nie potwierdziły, by chondryty niewęgliste mogły w pełni wyjaśnić powstanie Ziemi i Marsa. Właśnie dlatego naukowcy założyli, że kluczowy dla tych wydarzeń musiał być trzeci składnik, pochodzący z najbardziej wewnętrznego Układu Słonecznego. Niestety, jako że owa materia została już pochłonięta przez skaliste planety, to trudno jest uzyskać dostęp do próbek, które umożliwiłyby wykonanie analiz porównawczych.