Wissenschaftler der Rice University glauben, dass vor etwa 4,4 Milliarden Jahren ein kosmischer Körper (höchstwahrscheinlich ein sehr junger Planet von der Größe von Merkur) auf die Erde stürzte und dank dessen ein wichtiges Element für das Leben - Kohlenstoff - auf unserem Planeten erschien. Laut den Forschern wäre das Leben auf unserem Planeten höchstwahrscheinlich nie erschienen, wenn dieses Ereignis nicht stattgefunden hätte.
Geophysiker bemühen sich, eine Antwort auf die Frage zu finden, wie sich das Leben auf der Erde hätte bilden können. Tatsache ist, dass, wenn wir die Umweltbedingungen der frühen Erde berücksichtigen, der auf dem Planeten verfügbare Kohlenstoff höchstwahrscheinlich einfach ausgebrannt sein sollte und nicht später zum Schlüssel für die Entstehung des Lebens werden sollte. Nach einem Experiment mit hohem Druck und hohen Temperaturen kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass fast der gesamte zu diesem Zeitpunkt enthaltene Kohlenstoff (etwa 4,4 Milliarden Jahre) höchstwahrscheinlich auf dem Planeten als Folge seiner Kollision mit einem anderen Planetenkörper auftrat.
Dennoch konnten Wissenschaftler keine Antwort auf die Frage finden, wie flüchtige Elemente wie Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel im Mantel unseres Planeten gefangen bleiben konnten. Computermodelle zeigten, dass der größte Teil des Kohlenstoffvolumens in den Weltraum verdampfen oder in den Metallkern unseres Planeten gelangen musste, um von seinen reichen Eisenlegierungen angezogen zu werden.
Vor der neuen Studie glaubten viele Wissenschaftler, dass flüchtige Elemente auf unserem Planeten erschienen, nachdem die Bildung seines Kerns abgeschlossen war. Geophysiker an der Rice University und Studienmitautor Yuan Li sind jedoch anderer Meinung:
„Keines dieser Elemente, die mehr als 100 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems mit denselben Meteoriten und Kometen auf die Erde trafen, hätte auf dem Planeten bleiben können, da die Erde zu dieser Zeit wie ein einziger kontinuierlicher Ozean aussah aus heißer Lava. Darüber hinaus gibt es noch keine verlässlichen Beweise dafür, dass Meteoriten und Kometen ausreichende Mengen dieser flüchtigen Elemente enthalten können."
Lee und seine Kollegen haben vor etwa drei Jahren mit ihren Forschungen begonnen. Die Wissenschaftler führten eine Reihe von Experimenten durch, in denen sie versuchten herauszufinden, wie stark sich das Verhältnis von Kohlenstoff zu Eisen ändern würde, wenn sie von anderen Elementen der frühen Erde beeinflusst würden. Wissenschaftler führten ihre Studien unter Berücksichtigung von Interferenzen durch andere Weltraumobjekte mit einer charakteristischen unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung durch.
„Wir haben beschlossen, dass es an der Zeit ist, die Erforschung der üblichen Zusammensetzung von Eisen, Nickel und Kohlenstoff einzustellen. Daher begannen sie, Zusammensetzungen zu untersuchen, die reich an Schwefel und Siliziumlegierungen sind. Ein Teil des Interesses wurde durch die Tatsache angeheizt, dass der Kern des Mars angeblich reich an Schwefel und der Kern von Quecksilber - an Silizium - ist “, sagte der Co-Autor der Studie, Rajdip Dagupta.
Wenn die Theorie richtig ist, war die Kollision so stark, dass die Erde den Protoplaneten tatsächlich verschlang.
Werbevideo:
In ihren Laborexperimenten versuchten die Wissenschaftler, die Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen zu reproduzieren, die für den Erdmittelpunkt und andere felsige Planeten charakteristisch sind. Die Ergebnisse zeigten, dass Kohlenstoff aus dem Kern eines Planeten, der mit der Erde kollidierte, zusammen mit Silizium und Schwefel in den Mantel unseres Planeten "geflossen" sein könnte.
„Der Kern des Planeten sowie sein kohlenstoffreicher Mantel sind praktisch mit dem Kern und dem Mantel unserer Proto-Erde verschmolzen“, sagt Dagupta.
Laut Wissenschaftlern ereignete sich diese Kollision höchstwahrscheinlich vor etwa 4,4 Milliarden Jahren, etwa 150 bis 200 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde. Da Kohlenstoff unter der Kruste unseres Planeten gefangen blieb, dessen Umweltbedingungen im Laufe der Zeit milder wurden, erschien das Leben im Laufe der Zeit. Die meisten Wissenschaftler sind sich einig, dass mikrobielles Leben vor etwa 4,1 Milliarden Jahren auf der Erde aufgetreten ist.
Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass die Variante der Kollision der alten Erde mit einem Protoplaneten die Berücksichtigung mehrerer zufälliger und nicht sehr Umstände gleichzeitig erfordert. Wissenschaftler sind sich einig, dass viel mehr Forschung erforderlich ist, um diese Theorie zu unterstützen, einschließlich der Analyse gemeinsamer Elemente außer Kohlenstoff. Wenn die Theorie letztendlich bestätigt wird, wird klar, dass die Erde nur dank einer katastrophalen Planetenkollision zu einer Oase des Lebens wurde.
NIKOLAY KHIZHNYAK
