Skorupa kontynentalna Ziemi składa się w ponad 90% z minerałów bogatych w krzemionkę, takich jak skaleń i kwarc. Ale skąd pochodzą te bogate w krzem minerały? A jak wiedza o ich pochodzeniu może pomóc w poszukiwaniu życia na innych planetach?
Najpopularniejsza teoria głosi, że wszystkie składniki wczesnej skorupy ziemskiej powstały w wyniku aktywności wulkanicznej. Jednak dzisiaj geofizycy z McGill University w Kanadzie, Don Baker i Kassandra Sofonio opublikowali artykuł wzywający do nowego spojrzenia na formowanie się tej skorupy planetarnej. Zgodnie z tą pracą, niektóre składniki chemiczne tego materiału zostały osadzone na powierzchni wczesnej Ziemi z atmosfery pary, która istniała w tamtym czasie.
Niemal bezsporna jest dziś dla geofizyków hipoteza, że około 4,5 miliarda lat temu planetoida wielkości Marsa uderzyła w powierzchnię naszej planety, co doprowadziło do stopienia się materii Ziemi i przekształcenia jej w ocean magmy. Po tym zderzeniu - z gruzów, z których, nawiasem mówiąc, mógł powstać Księżyc - powierzchnia Ziemi stopniowo twardniała, aż stała się twarda. Baker również nie odrzuca hipotezy o takiej kolizji.
Jednak zdaniem Bakera atmosfera ziemska po zderzeniu, składająca się z pary przegrzanej pod wysokim ciśnieniem, rozpuściła w sobie skały, które następnie spadały na powierzchnię w postaci stałych kropli wraz z tzw. „Deszczami krzemianowymi”.
Aby sprawdzić swoją hipotezę, Baker i Sofonio przeprowadzili eksperymenty laboratoryjne nad rozpuszczaniem krzemianów uprzednio stopionych w obecności wody o temperaturze 1550 stopni Celsjusza i sproszkowanych w kapsułkach ze złota i palladu w temperaturze 727 stopni Celsjusza i ciśnieniu około 100 atmosfer - warunkach odpowiadających warunkom, które panowały na powierzchni naszej planety około 1 miliona lat po zderzeniu, które uformowało Księżyc. Autorzy pracy zauważyli zaskakująco bliskie podobieństwo między modelowymi krzemianami rozpuszczonymi w atmosferze pary w eksperymencie laboratoryjnym a skałami występującymi w składzie skorupy ziemskiej.
„Nasze eksperymenty ujawniają chemię tego procesu” - mówi Baker. „Ponadto pomogą naukowcom opracować nowe kryteria poszukiwania egzoplanet potencjalnie nadających się do zamieszkania”.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Earth and Planetary Science Letters.
