Güneş sisteminin ilk yıllarında, erken Dünya'nın oluşması daha önce düşündüğümüzden çok daha az zaman aldı.
Göktaşlarında bulunan demir izotoplarının yeni bir analizine göre, Dünya'nın çoğunun bir araya gelmesi sadece 5 milyon yıl aldı – mevcut modellerin önerdiğinden birkaç kat daha az.
Bu revizyon, gezegen oluşumuna ilişkin mevcut anlayışımıza önemli bir katkıdır ve mekanizmaların, aynı bölgede bulunan aynı türden gezegenler – Mars ve Dünya gibi kayalık gezegenler arasında bile düşündüğümüzden daha çeşitli olabileceğini düşündürmektedir.
Görüyorsunuz, gezegenlerin nasıl oluştuğundan% 100 emin değiliz. Gökbilimcilerin oldukça iyi bir genel fikirleri var, ancak daha ince detaylar … eylemde görülmeleri oldukça zor.
Gezegen oluşum sürecinin geniş vuruşları, yıldızın kendisinin oluşumuyla ilişkilidir. Yıldızlar, bir toz ve gaz bulutu içindeki bir kütle kendi yerçekimi altında toplandığında ve dönmeye başladığında oluşur. Bu, bir kanalın etrafında dolaşan su gibi, çevredeki toz ve gazın etrafında dolaşmasına neden olur.
Döndükçe, tüm bu materyal, büyüyen yıldızı besleyen düz bir disk oluşturur. Ancak diskin tamamı emilmeyecek – geriye kalanlara öncül-gezegensel disk deniyor ve gezegenler oluşturmaya devam ediyor; bu nedenle güneş sisteminin tüm gezegenleri kabaca güneşin etrafındaki düz bir düzlemde yer alır.
Gezegen oluşumu söz konusu olduğunda, diskteki küçük toz ve kaya parçacıklarının elektrostatik olarak birbirine yapışacağına inanılıyor. Sonra, boyut olarak büyüdükçe, yerçekimi kuvvetleri de artar. Rastgele etkileşimler ve çarpışmalar yoluyla diğer kümeleri çekmeye başlarlar, bütün bir gezegen olana kadar boyutları büyür.
Dünya için bu sürecin on milyonlarca yıl sürdüğüne inanılıyordu. Ancak Danimarka'daki Kopenhag Üniversitesi'ndeki bilim adamlarına göre, Dünya'nın mantosundaki demir izotopları bunun tersini gösteriyor.
Kompozisyonunda, Dünya, güneş sistemindeki diğer cisimlerden farklıdır. Dünya, Ay, Mars, göktaşları – hepsi Fe-56 ve daha hafif Fe-54 gibi doğal olarak oluşan demir izotoplarını içerir. Ancak Ay, Mars ve meteorların çoğu aynı sayıya sahipken, Dünya'da çok daha az Fe-54 var.
Dünya'nınkine benzer bir bileşime sahip olan diğer tek kozmik vücut, CI kondritleri adı verilen nadir bir göktaşı türüdür. Bu meteorlarla ilgili ilginç olan şey, bir bütün olarak güneş sistemine benzer bir bileşime sahip olmalarıdır.
Salata için tüm malzemelere sahip olduğunuzu hayal edin. Hepsini büyük bir kapta karıştırın – bu ön-gezegensel disk ve ardından güneş sistemidir. Ancak, malzemelerinizi her bir bileşenin farklı oranlarında birkaç küçük tencereye dağıttıysanız – artık ayrı gezegenlere ve asteroitlere sahipsiniz.
CI kondritlerini özel yapan şey, bu benzetmeyle, malzemelerin başlangıç oranlarını içeren küçük minik kaplara benzemeleridir. Yani, bu kozmik kayalardan birine sahip olmak, 4.6 milyar yıl önce, güneş sisteminin şafağında bir proto-gezegensel diskte dönen bir mikrokozmoza sahip olmak gibidir.
Modern gezegen oluşum modellerine göre, madde birbiriyle basitçe karıştırılsaydı, Dünya'nın mantosundaki demir içeriği, daha yüksek Fe-54 içeriğine sahip her tür göktaşının bir karışımını temsil ederdi.
Gezegenimizin kompozisyonunun yalnızca CI kondritleriyle karşılaştırılabilir olması, farklı bir oluşum modelini akla getiriyor. Araştırmacılar, yığılmak yerine, Dünya'nın demir çekirdeğinin kozmik toz yağmurunda daha önce oluştuğuna inanıyor – daha büyük kayaların birikmesinden daha hızlı bir süreç. Bu süre zarfında bir demir çekirdek oluşturuldu.
Sonra, güneş sistemi soğuduğunda, ilk birkaç yüz bin yıldan sonra, uzak uçtaki CI tozu, dünyanın oluşmakta olduğu yere, içe doğru göç edebilirdi. Dünyanın her yerine dağılmış durumda.
Araştırmacılar, ilk gezegensel diskin oluşumunun – ve içinde Dünya'ya düşmüş olabilecek büyük miktarda tozun – yalnızca yaklaşık 5 milyon yıl sürdüğü için, Dünya'nın bu süre zarfında birikmiş olması gerektiği sonucuna vardılar.
Kopenhag Üniversitesi'nden jeolog Martin Schiller, “Bu eklenen CI tozu, Dünya'nın mantosundaki demirin bileşiminin üstüne basıldı, bu ancak önceki demirin çoğu halihazırda çekirdekte bulunuyorsa mümkün” dedi.
Bu sadece gezegensel oluşum anlayışımızı genişletmekle kalmaz, aynı zamanda evrendeki yaşam anlayışımızı da etkileyebilir. Bu tür bir gezegensel oluşumun yaşama elverişli koşullar için bir ön koşul olması mümkündür.
Artık gezegensel oluşumun her yerde gerçekleştiğini biliyoruz. Gezegen sistemleri oluşturan ve çalışan ortak mekanizmalarımız var. Kopenhag Üniversitesi'nden kozmokimyacı Martin Bizzarro, kendi güneş sistemimizdeki bu mekanizmaları anladığımızda, galaksideki diğer gezegen sistemleri hakkında benzer sonuçlar çıkarabiliriz.
Çalışma, Science Advances dergisinde yayınlandı.
Kaynaklar: Fotoğraf: NASA / JPL
