Можеби повеќето луѓе мислат дека науката има одговор на прашањето како точно настанала Земјата, но тоа не е така. Досега научниците имаа само општа идеја, но новата студија нуди уште неколку детали за потеклото на Земјата, кои даваат одговори на голем број прашања за формирањето на нашата планета.

Науката сè уште не знае како е формирана нашата планета. Постои општа идеја, но поситните детали за потеклото на Земјата е многу потешко да се откријат.

Научниците имаат модел кој во моментов е прифатен како најверојатно објаснување досега: дека Земјата е формирана со постепено собирање на астероиди. Сепак, дури и во оваа теорија има некои факти за потеклото на нашата планета што е тешко да се објаснат.

Новата студија објавена во научното списание „Нејчр астрономи“, комбинирајќи експериментирање со моделирање, откри нова патека на формирање што многу попрецизно одговара на карактеристиките на Земјата.

Преовладувачката теорија во астрофизиката и космохемијата е дека Земјата е формирана од хондритски астероиди. Ова се релативно мали, едноставни блокови од карпи и метал кои се формирале рано во Сончевиот Систем.

- Проблемот со оваа теорија е што ниту една мешавина од овие хондрити не може да го објасни точниот состав на Земјата, која е многу посиромашна со светлина, испарливи елементи како водород и хелиум отколку што би очекувале - вели планетарниот научник Паоло Соси од Швајцарскиот федерален институт за технологија и Универзитетот за технологија, наука и менаџмент (ETH Цирих) во Швајцарија.

Постојат низа прашања околу процесот на формирање планети, но научниците успеале да направат општа слика. Кога ѕвездата се формира од густа материја во молекуларен облак од прашина и гас во вселената, материјалот околу неа се распаѓа во орбитален диск и се претвора во ѕвезда која расте. Тој диск колабира во помали, поладни купчиња. Малите честички се судираат и се држат заедно, прво електростатски, а потоа гравитациски, формирајќи сѐ поголеми и поголеми објекти кои на крајот можат да прераснат во планета. Ова се нарекува модел на акреција и е силно поддржан од набљудувачки докази.

Фото: ETH Zurich

Но, ако карпите што се држат заедно се хондрити, тоа остава големо отворено прашање за исчезнатите полесни, испарливи елементи. Научниците поставија различни објаснувања, вклучително и топлина генерирана за време на судирот што може да испари во некои од овие полесни елементи.

Сепак, тоа не мора да е така: топлината би испарувала полесни изотопи на елементите, со помалку неутрони, според неодамнешната експериментална работа предводена од Соси. Но, полесните изотопи сè уште се присутни на Земјата во приближно слични пропорции како оние што се наоѓаат во хондритите.

Така, Соси и неговите колеги тргнале да истражат уште една можност: дека карпите што се собраа за да ја создадат Земјата не се хондритски астероиди од општото орбитално соседство на Земјата, туку планетезимали. Станува збор за поголеми тела, таканаречени „семиња“ на планети кои пораснале доволно големи за да имаат диференцирано јадро.

Динамичките модели со кои го симулираме формирањето на планетите покажуваат дека планетите во нашиот Сончев Систем се формирале прогресивно. Малите зрна на крајот пораснале во планетезимали со дијаметар од неколку километри, акумулирајќи сѐ повеќе и повеќе материјал со нивната гравитациска сила. Згора на тоа, планетезималите кои се формирале во различни региони околу младото Сонце или во различни времиња можат да имаат многу различни хемиски состави, вели Соси.

Така, научниците спровеле симулации на Н-тела, менувајќи ги варијаблите, како што е бројот на планетезимали, според сценариото „Гранд Так“, во кое младиот Јупитер прво се приближува до Сонцето, а потоа се враќа на неговата сегашна позиција. Според ова сценарио, движењето на Јупитер во раниот Сончев Систем имало екстремно вознемирувачки ефект врз помалите карпи кои се вртеле наоколу, расејувајќи ги планетезималите во внатрешниот диск.

Симулациите биле дизајнирани да го произведат внатрешниот Сончев Систем каков што го гледаме денес: Меркур, Венера, Земјата и Марс. Тимот на Соси открил дека разновидна мешавина од планетезимали со различен хемиски состав може да ја репродуцира Земјата што ја гледаме денес. Всушност, Земјата била најверојатниот исход од симулациите.

Ова може да има важни импликации не само за Сончевиот Систем и разбирањето на различните состави на карпестите планети во него, туку и за другите планетарни системи на други места во галаксијата.

- Иако се сомневавме, сепак, откривме дека овој резултат е извонреден. Сега не само што имаме механизам што подобро го објаснува формирањето на Земјата туку имаме и референција за објаснување на формирањето на други карпести планети. Нашето истражување покажува колку е важно да се земат предвид и динамиката и хемијата кога се обидуваме да го разбереме формирањето на планетите. Се надевам дека нашите откритија ќе доведат до поблиска соработка меѓу истражувачите од овие две области - заклучува Соси.

Извор: Science Alert
Фото: ETH Zurich