Nowo narodzona Ziemia „zjadła” kilka embrionów planet po jej zderzeniu z Theią, protoplastą Księżyca, którego ślady geolodzy znaleźli w najstarszych skałach planety na Grenlandii, wynika z artykułu opublikowanego w czasopiśmie Nature Geoscience.
„Zbudowaliśmy komputerowe modele tego, jak nowo narodzona Ziemia zderzyła się z innymi ciałami niebieskimi oraz jak ich metale i krzemiany zmieszały się z materią naszej planety podczas tego, co nazywamy„ erą późnej akrecji”. Te obliczenia pokazują, że wnętrze Ziemi zawiera znacznie więcej tej materii, niż sądzili nasi koledzy. To radykalnie zmienia historię jego ewolucji”- powiedziała Simone Marchi z Southwest Research Institute w Bowder w USA.
Riddles of the Moon
Od 30 lat powszechnie przyjmuje się, że Księżyc powstał w wyniku zderzenia Theia, ciała protoplanetarnego, z „embrionem” Ziemi. Zderzenie doprowadziło do uwolnienia materii Theii i proto-Ziemi w kosmos, z tej materii powstał Księżyc. Teoria zderzenia proto-Ziemi z dużym ciałem niebieskim dobrze wyjaśnia masę Księżyca, niską zawartość żelaza i inne parametry.
Jednak w takim zderzeniu znaczna część materiału, z którego składa się księżyc, powinna pochodzić z hipotetycznej Theii. Swoim składem powinien różnić się od Ziemi, ponieważ różni się od niej większość ciał niebieskich w wewnętrznym regionie Układu Słonecznego, w tym planety ziemskie i asteroidy. Ale w rzeczywistości skład Ziemi i Księżyca jest bardzo podobny, do tej samej proporcji izotopów wielu metali i innych pierwiastków.
Pomimo wszystkich zalet tej hipotezy ma ona kilka poważnych wad. Przykładowo, zgodnie z tą ideą, wszystkie rezerwy wody powinny całkowicie wyparować z materii przyszłego księżyca w momencie wyrzucenia go w kosmos po zderzeniu Thei z Ziemią.
Sześć lat temu wielu astronomów zaczęło w to wątpić, ponieważ proporcje wody w niektórych próbkach skał przywiezionych na Ziemię podczas wypraw Apollo 15 i Apollo 17 były setki razy wyższe niż wartości przewidywane teoretycznie. Inni naukowcy zasugerowali, że astronauci NASA natknęli się na pewnego rodzaju „anomalię wodną”, która może nie mieć odpowiedników na Księżycu.
Film promocyjny:
Markhi i jego koledzy sugerują, że prawie wszystkie te anomalie mogły być spowodowane faktem, że Ziemia zderzyła się nie tylko z Theią, ale także z wieloma innymi embrionami planet, których znaczna część jest teraz ukryta w trzewiach naszej planety.
Kosmiczne ślady posiłków
Doszli do tego wniosku, tworząc komputerowy model nowonarodzonego Układu Słonecznego, który był zamieszkiwany nie tylko przez Ziemię i Księżyc, ale także przez wiele planetozymali, „martwych” embrionów planet, które okresowo zderzały się z naszą planetą i innymi ciałami niebieskimi.
Naukowcy uważają dziś, że Ziemia musiała przetrwać dziesiątki, a nawet setki takich zderzeń. Większość materii takich planetarnych embrionów musiała wyparować w kosmos lub zostać tam wyrzucona podczas zderzenia z Ziemią, w wyniku czego zaledwie 0,5% ich dzisiejszej masy przypada na materię „obcych” światów.
Obliczenia zespołu Markha pokazały, że tak nie jest. Gdyby nawet niewielka część tych planetisimali była wystarczająco duża, miała ponad 1500 kilometrów średnicy, to wnętrze Ziemi składa się z około 2,5-3% skał utworzonych we wnętrznościach innych planet.
Jak znaleźć ślady tych planet? Zdaniem geologów siła tych zderzeń nie była wystarczająco duża, aby skorupa i płaszcz Ziemi całkowicie stopiły się i zmieszały z „obcymi” skałami, ale wystarczyło, aby fragmenty byłego embrionu planety wniknęły na duże głębokości.
Oznacza to, że w trzewiach planety powinny znajdować się obszary o anomalnych proporcjach izotopów różnych metali, takich jak wolfram i hafn, a także niezwykłe skały krzemianowe, których analogów nie ma nigdzie indziej na naszej planecie. Markhi i jego koledzy uważają, że ich złoża znajdują się na Grenlandii, w tzw. Pasie zielonego kamienia.
Tutaj, według nich, często spotyka się unikalne skały komatytu, zawierające nienormalnie wysokie proporcje wolframu-182 i mające niezwykłą strukturę, której nie ma nigdzie indziej na Ziemi. Ich badanie, zdaniem Markhiego, pomoże nam zrozumieć, ile innych planet „zjadła” Ziemia i jak wyglądała w pierwszych chwilach swojego życia.