Planeta Theia mogła sprawić, że na Ziemi rozwinęło się życie
Astronomowie wskazują, że na początku Ziemia nie zawierała substancji chemicznych, które umożliwiałyby rozwój na niej życia, a dopiero teoretyczna planeta Theia mogła je dostarczyć w trakcie potencjalnej kolizji obu ciał niebieskich.
.Ziemia jest jak dotąd jedyną znaną planetą, na której istnieje życie – z ciekłą wodą i stabilną atmosferą. Jednak warunki chemiczne nie sprzyjały rozwojowi organizmów w czasie, gdy się formowała. Obłok gazowo-pyłowy, z którego powstały wszystkie planety Układu Słonecznego, był bogaty w lotne pierwiastki niezbędne do powstania życia, takie jak wodór, węgiel i siarka. Jednak w wewnętrznym regionie położonym najbliżej Słońca, gdzie obecnie znajdują się cztery skaliste planety – Merkury, Wenus, Ziemia i Mars oraz pas asteroid – te substancje nie mogły istnieć.
Ze względu na wysoką temperaturę Słońca nie ulegały one kondensacji i początkowo pozostawały głównie w stanie gazowym. Ponieważ nie połączyły się ze stałymi materiałami skalnymi, z których powstały planety, formująca się nasza planeta zwana jako proto-Ziemia, również zawierał bardzo mało tych ważnych substancji.
Tylko ciała niebieskie, które uformowały się dalej od naszej gwiazdy w chłodniejszych regionach, były w stanie połączyć się z tymi składnikami. Kiedy i w jaki sposób Ziemia stała się planetą przyjazną dla życia, wciąż nie jest w pełni zrozumiałe. Jednak mogło mieć na to wpływ hipotetyczna planeta Theia i jej możliwa kolizja z naszą planetą.
W ramach nowego badania, naukowcy z University of Bern po raz pierwszy wykazali, że skład chemiczny wczesnej Ziemi był kompletny nie później niż trzy miliony lat po uformowaniu się Układu Słonecznego – i to w sposób, który początkowo uniemożliwiał powstanie życia. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Science Advances.
Astronomowie wykorzystali połączenie danych o izotopach i pierwiastkach w meteorytach i skał znajdujących się na Ziemi, aby zrekonstruować proces formowania się naszej planety. Korzystając z obliczeń modelowych, naukowcy byli w stanie zawęzić w czasie, w jaki sposób jej skład chemiczny ewoluował w czasie.
„Do określenia dokładnego wieku wykorzystano wysoce precyzyjny system pomiaru czasu oparty na rozpadzie radioaktywnym manganu-53. Izotop ten był obecny we wczesnym Układzie Słonecznym i rozpadał się do chromu-53 z okresem połowicznego rozpadu wynoszącym około 3,8 miliona lat” – Pascal Kruttasch z University of Bern.
Metoda ta pozwoliła na określenie wieku z dokładnością mniejszą niż milion lat dla materiałów, które mają kilka miliardów lat.
Korzystając z obliczeń modelowych, astronomowie byli w stanie wykazać, że sygnatura chemiczna proto-Ziemi, tj. unikalny wzór substancji chemicznych, z których się składa, była już kompletna mniej niż trzy miliony lat po uformowaniu się Układu Słonecznego. Jak wskazują naukowcy, badanie dostarczyło danych na temat czasu formowania się pierwotnego materiału młodej Ziemi.
„Nasz Układ Słoneczny uformował się około 4.5 miliarda lat temu. Ziemi zajęło około 3 milionów lat zebranie wszystkich składników chemicznych, co jest czasem niezwykle krótkim” – twierdzi Pascal Kruttasch.
Wyniki te, zdaniem naukowców, potwierdzają założenie, że późniejsze zderzenie z inną planetą – Theią – uczyniło Ziemię przyjazną dla życia. Ten teoretyczny świat prawdopodobnie uformował się dalej w Układzie Słonecznym, gdzie gromadziły się lotne substancje, takie jak woda.
„Dzięki naszym wynikom wiemy, że proto-Ziemia była początkowo suchą planetą skalistą. Można zatem założyć, że dopiero planeta Theia w czasie zderzenia dostarczyła na nią lotne pierwiastki, co ostatecznie umożliwił rozwój życia” – zaznacza Pascal Kruttasch.
Badanie, jak wskazują astronomowie, przyczynia się do lepszego zrozumienia procesów zachodzących we wczesnej fazie formowania się Układu Słonecznego i dostarcza wskazówek na temat tego, kiedy i w jakich warunkach mogą powstawać planety, na których mogą wystąpić warunki odpowiednia dla życia.
.„Ziemia nie zawdzięcza posiadania warunków odpowiednich dla życia ciągłemu rozwojowi, ale prawdopodobnie przypadkowemu wydarzeniu – późnemu uderzeniu obcego, bogatego w wodę ciała, takiemu jak hipotetyczna Planeta Theia. To jasno pokazuje, że warunki odpowiednie dla życia nie są czymś powszechnym we Wszechświecie” – podsumowuje Klaus Mezger z University of Bern.
Oprac. EG
