Forskare vid Rice University tror att för cirka 4,4 miljarder år sedan kraschade en kosmisk kropp (troligen en mycket ung planet på kvicksilverstorlek) in på jorden, och tack vare detta dök ett viktigt element för livet - kol - på vår planet. Enligt forskarna, om denna händelse inte hade inträffat, så har troligen livet på vår planet aldrig dykt upp.
Geofysiker kämpar för att hitta ett svar på frågan om hur livet kunde ha bildats på jorden. Faktum är att om vi tar hänsyn till miljön i den tidiga jorden, så skulle det tillgängliga kolet på planeten, troligen, helt enkelt ha bränts ut och inte senare blivit nyckeln till livets uppkomst. Efter att ha genomfört ett experiment med högt tryck och temperatur kom forskarna till slutsatsen att nästan allt kol som innehöll den tiden (cirka 4,4 miljarder år), troligen dök upp på planeten som ett resultat av dess kollision med en annan planetkropp.
Ändå har forskare inte lyckats hitta ett svar på frågan om hur flyktiga element som väte, kol, kväve och svavel kunde förbli fångade i manteln på vår planet. Datormodeller visade att det mesta av volymen kol var tvungen att avdunsta ut i rymden, eller annars gå till metallkärnan på vår planet, och attraheras av dess rika järnlegeringar.
Innan den nya studien trodde många forskare att flyktiga element dök upp på vår planet efter att bildningen av dess kärna slutfördes. Geofysiker vid Rice University och studerar medförfattare Yuan Li har dock en något annorlunda åsikt:
”Inget av dessa element, som träffade jorden med samma meteoriter och kometer mer än 100 miljoner år efter solsystemets bildning, kunde ha stannat kvar på planeten på grund av att jorden vid den tiden såg ut som ett kontinuerligt hav från het lava. Dessutom finns det fortfarande inga pålitliga bevis för att meteoriter och kometer kan innehålla tillräckliga mängder av dessa flyktiga element."
Lee och hans kollegor började sin forskning för cirka tre år sedan. Forskare genomförde en serie experiment där de försökte ta reda på hur mycket förhållandet kol till järn skulle förändras om de påverkades av andra element i den tidiga jorden. Forskare genomförde sina studier med hänsyn till störningar från andra rymdobjekt med en karakteristisk annan kemisk sammansättning.
”Vi beslutade att det var dags att sluta undersöka den vanliga sammansättningen av järn, nickel och kol. Därför började de studera kompositioner rika på svavel- och kisellegeringar. En del av intresset drevs av det faktum att kärnan i Mars förmodligen är rik på svavel och kärnan i Merkurius är rik på kisel,”säger studiens medförfattare Rajdip Dagupta.
Om teorin är korrekt var kollisionen så kraftig att jorden faktiskt uppslukade protoplaneten.
Kampanjvideo:
I sina laboratorieexperiment försökte forskare att replikera de högtrycks- och högtemperaturförhållanden som är karakteristiska för jordens centrum och andra steniga planeter. Resultaten visade att kol kunde ha "flödat" från kärnan på en planet som kolliderade med Jorden i vår planets mantel, tillsammans med kisel och svavel.
"Planetens kärna, liksom dess kolrika mantel, har praktiskt taget gått samman med kärnan och manteln i vår proto-Earth", säger Dagupta.
Enligt forskare inträffade denna kollision troligen för cirka 4,4 miljarder år sedan, cirka 150-200 miljoner år efter jordbildning. Eftersom kol förblev instängd under jordens jordskorpa, vars miljöförhållanden blev mildare med tiden, dök livet ut över tiden. De flesta forskare håller med om att det mikrobiella livet dök upp på jorden för cirka 4,1 miljarder år sedan.
Det är viktigt att ta hänsyn till att varianten av den antika jorden kolliderade med en protoplanet kräver att man tar hänsyn till flera slumpmässiga och inte mycket omständigheter samtidigt. Forskare håller med om att mycket mer forskning behövs för att stödja denna teori, inklusive analys av andra vanliga element än kol. Om teorin till sist bekräftas kommer det att bli tydligt att jorden blev en oas av livet endast tack vare en katastrofal planetkollision.
NIKOLAY KHIZHNYAK
