Postęp w badaniach dzięki izotopom żelaza
Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka oraz Uniwersytetu w Chicago zastosowali nowatorską metodę analizy izotopów żelaza. Badanie opublikowane w czasopiśmie Science po raz pierwszy wykorzystało tę technikę do określenia pochodzenia Thei. To zupełnie nowe podejście do rozwiązania jednej z największych zagadek naszej planety. Analizując skały księżycowe dostarczone przez misje Apollo oraz próbki ziemskie, badacze odkryli fascynującą prawidłowość. Okazało się, że Ziemia i Księżyc są praktycznie identyczne pod względem składu izotopów żelaza. To potwierdza wcześniejsze obserwacje dotyczące innych pierwiastków, a zarazem stawia przed naukowcami nowe wyzwanie. Skoro ślady Thei są tak dokładnie wymieszane z materiałem ziemskim, jak odtworzyć jej pierwotny skład?
Czytaj też: Sensacyjne odkrycie na orbicie Ziemi. Naukowcy zarejestrowali zjawisko znane dotąd tylko ze Słońca
Aby rozwiązać ten problem, zespół sięgnął po metodę przypominającą inżynierię wsteczną. Przeanalizowano nie tylko żelazo, lecz również izotopy chromu, molibdenu i cyrkonu. Te pierwiastki mają szczególną właściwość, gdyż różnią się powinowactwem do metalu, co oznacza, że rozdzielają się w płaszczach planet w odmiennych proporcjach. Właśnie te różnice pozwoliły naukowcom odtworzyć możliwe składy i rozmiary zarówno Thei, jak i wczesnej Ziemi. Każdy z badanych pierwiastków opowiada nieco inną historię o procesach formowania się ciał niebieskich. Co ciekawe, różnice w rozmieszczeniu tych pierwiastków pomagają wyjaśnić, dlaczego niektóre metale, jak złoto, są tak rzadkie – mają silne powinowactwo do metalu i gromadzą się głównie w jądrach planet.
Sąsiedztwo w kosmicznej skali
Wyniki badań przyniosły zaskakujący obraz przeszłości. Najbardziej prawdopodobny scenariusz wskazuje, że zarówno Ziemia, jak i Theia zbudowane były głównie z materiału pochodzącego z wewnętrznego Układu Słonecznego. Co więcej, obliczenia sugerują, że Theia powstała jeszcze bliżej Słońca niż nasza planeta.
Ziemia i Theia prawdopodobnie były sąsiadami – sugeruje Timo Hopp z Instytutu Maxa Plancka
Czytaj też: Księżycowe anomalie magnetyczne wreszcie wyjaśnione. Chińczycy odkryli ich tajemnicze źródło
To odkrycie ma fundamentalne znaczenie dla naszego rozumienia procesów formowania się planet. Okazuje się, iż skład wczesnej Ziemi można przedstawić jako mieszaninę znanych klas meteorytów, podczas gdy Theia zawierała dodatkowy, nieznany wcześniej materiał pochodzący z obszaru bliższego Słońcu. To sugeruje, jakoby wewnętrzny Układ Słoneczny był znacznie bardziej dynamicznym i złożonym miejscem, niż dotychczas zakładano. Chociaż nowe badanie dostarcza przekonujących odpowiedzi, jednocześnie rodzi kolejne pytania. Jeśli Ziemia i Theia rzeczywiście były kosmicznymi sąsiadami, co sprawiło, że ich orbity się przecięły? Jakie inne procesy kształtowały wczesny Układ Słoneczny? To tylko niektóre z niewiadomych dotyczących historii naszej okolicy.