Kemijski potpisi kriptona i ksenona u klasi primitivnih meteorita poznatih kao ugljični hondriti odgovaraju onima u Zemljinom plaštu. To pokazuje da su ti meteoriti ugrađeni u plašt
DUGOGODIŠNJI MISTERIJ
Minerali u drevnim meteoritima nude uvid u podrijetlo gotovo tri četvrtine Zemljine površine
Dr. Alice Stephant, astrofizičarka, pomaže u rješavanju dugogodišnje misterije o vodi na Zemlji: odakle je došla.
Znanstvenici su dugo mislili da je voda, koja prekriva 70 % Zemlje, vjerojatno rijetka ili da ne postoji na drugim planetima. Pretpostavka je bila da je voda na Zemlji rezultat jedinstvenog niza galaktičkih događaja prije nekoliko milijardi godina.
POGLEDAJTE VIDEO:
Pokretanje videa...
01:14
Daleko
Stephant, koji radi na Nacionalnom institutu za astrofiziku u glavnom gradu Italije Rimu, dovodi u pitanje te dugogodišnje pretpostavke.
Provela je istraživanje koje sugerira da su kemijske komponente vode, vodik i kisik, mogle potjecati iz golemog oblaka prašine i plina koji je stvorio Zemljin Sunčev sustav.
Kad bi voda iz tog oblaka mogla ići izravno u formiranje planeta, mogla bi postojati u cijelom svemiru.
„Možda se ovakav način dovođenja vode do planetarnog tijela može dogoditi u bilo kojem drugom solarnom sustavu”, kaže Stephant, Francuskinja koja je također radila u Velikoj Britaniji i SAD-u.
Vodila je istraživački projekt pod nazivom POSEIDON koji je dobio sredstva EU-a kako bi pokušao utvrditi podrijetlo vode na Zemlji. Tim je promatrao kemijske komponente vodika i kisika u određenoj vrsti meteorita: primitivnim ahondritima.
Projekt je završen u siječnju 2023. nakon 29 mjeseci.
Rođenja Sunca
Zemljin solarni sustav nastao je prije otprilike 4,5 milijardi godina iz uskovitlanog oblaka prašine i plina poznatog kao solarna maglica.
S vremenom je gravitacija privlačila ovaj materijal u jednu cjelinu i prema sredini maglice.
Nakon što se gotovo sav, više od 99 %, sakupio u središtu, pritisak i toplina stvoreni kompresijom pokrenuli su nuklearnu fuziju i rođeno je Sunce.
Preostali materijal kružio je oko Sunca i na kraju se počeo kombinirati u veće objekte. Neki su izrasli u planete i mjesece kakve danas vidimo.
Drugi nisu i umjesto toga postali su meteoroidi, kometi i asteroidi.
Ovi su komadi kamenih krhotina jako važni znanstvenicima jer su relikti iz rane povijesti Sunčevog sustava.
Primitivni ahondriti od posebnog su interesa jer dolaze od asteroida koji su bili među prvim planetarnim građevnim blokovima u Sunčevom sustavu.
Nova skupina meteorita
Stephant je identificirala novu skupinu primitivnih ahondrita koji pružaju važne tragove za izvor vode na Zemlji i na drugim planetima Sunčevog sustava.
Prije su postojale samo dvije poznate skupine primitivnih ahondrita.
Stephant je identificirala treću, koja se razlikuje po takozvanom izotipskom sastavu kisika.
To znači da ovi meteoriti potječu iz različitih materijala u ranom Sunčevom sustavu.
Također sadrže drugačiji izotop vodika. To znači da vodik ima različit broj neurona u svojoj jezgri.
„Vjerojatno je bilo nekoliko izvora vode, a ne samo jedan”, kaže Stephant.
Jedan od mogućih izvora je primordijalni vodik, koji je vjerojatno nastao iz magličastih plinova u ranom formiranju Sunčevog sustava.
Komponente vode mogle su biti prisutne u najranijim građevnim blokovima planeta. Ako je tako, vjerojatnije je da su komponente vode ugrađene u kemijski sastav mnogih planeta.
A to značajno povećava vjerojatnost postojanja vode na površinama drugih planeta u svemiru.
„Ljudi su govorili da je voda na Zemlji kombinacija mnogih događaja koji je čine jedinstvenom”, kaže Stephant. „No, možda zapravo i nije.”
Test vremena
Dok Stephant traži dodatne dokaze o podrijetlu vode, dr. Sandrine Péron istražuje elemente koji su s njom došli na Zemlju kako bi saznala više o ranom Sunčevom sustavu.
Péron je geokemičarka na ETH Zürich, sveučilištu u Švicarskoj, a porijeklom je iz Francuske.
Péron vodi istraživački projekt kojega financira EU pod nazivom VolatileOrigin, a koji traje 29 mjeseci do travnja 2024.
Fokusira se na dva plemenita plina u Zemljinoj kori: kripton i ksenon.
Izotopi kriptona i ksenona pomažu znanstvenicima da razumiju porijeklo Zemljinih hlapljivih elemenata poput ugljika, dušika i vode.
To je zato što su ti izotopi doneseni na Zemlju zajedno s hlapljivim elementima uključujući vodu. Budući da su izotopi puno manje reaktivni, zadržavaju drevne kemijske otiske koji upućuju na njihovo podrijetlo u ranom Sunčevom sustavu.
Kemijski potpisi kriptona i ksenona u klasi primitivnih meteorita poznatih kao ugljični hondriti odgovaraju onima u Zemljinom plaštu. To pokazuje da su ti meteoriti ugrađeni u plašt.
Kriptonska anomalija
Prije nekoliko godina, Péron i njezini kolege uzorkovali su kripton u Zemljinom plaštu s geoloških vrućih točaka na Islandu i otočju Galapagos koje izbacuju magmu iz dubine Zemlje.
Istraživači su otkrili relativnu nestašicu kriptona s izotopom 86.
„Otkrili smo da u dubokom Zemljinom plaštu imamo manjak kriptona 86 u usporedbi s prosječnim sastavom ugljičnih kondrita”, kaže Péron.
Ako je deficit kriptona 86 rezultat anomalije u stvaranju atomskih jezgri u primitivnom Sunčevom sustavu, to bi značilo da su voda i drugi hlapljivi elementi, doneseni na Zemlju prije nego što se materijal maglice dobro izmiješao.
Muzejski primjerci
Kriptonska anomalija ukazuje na to da su, kao i hondriti koji sadrže ugljik, drugi meteoriti pridonijeli Zemljinom plaštu.
U projektu VolatileOrigin, Péron ispituje meteorite koji su pali na Zemlju i sada se nalaze u muzejima kako bi utvrdila ima li neki od njih istu kriptonsku anomaliju kao duboki Zemljin omotač.
Projekt također traži deficite kriptona u gornjem Zemljinom plaštu.
Takve su anomalije nastale prije formiranja Sunčevog sustava i pokazuju da različiti izotopi nisu bili dobro izmiješani, prema Péron.
„Ove različite izotope proizvode različite vrste zvijezda ili supernova”, rekla je. „Kada se ovaj materijal ugradi u Sunčev sustav, mogli bismo imati neke dijelove koji dobivaju više jednog ili drugog izotopa.”
Kemijski potpisi preostali od ovih drevnih kozmičkih događaja pružaju tragove putovanju materijala između različitih dijelova Sunčevog sustava tijekom njegovog ranog razvoja.
„Kada vidimo ove anomalije, bilo u meteoritima ili na Zemlji, to nam daje informacije o procesima koji se odvijaju tijekom ranih faza formiranja Sunčevog sustava”, rekla je Péron.
Istraživanja u ovom članku financira EU preko programa Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA). Stavovi sugovornika ne odražavaju nužno stavove Europske komisije.
Autor Michael Allen
Više informacija
Ovaj je članak izvorno objavljen u časopisu Horizon, časopisu za istraživanje i inovacije EU-a.
Sve što je bitno, na dohvat ruke
Skini aplikaciju za najbolje iskustvo portala. Čitaj, komentiraj i budi uvijek u toku s najnovijim vijestima.
Odaberi temu koju želiš pratiti
Primaj sve nove vijesti o temi i budi u tijeku
