Naučnici s američkog tehnološkog instituta MIT otkrili su izuzetno rijetke ostatke takozvane „proto Zemlje“, planete koja je postojala prije otprilike 4,5 milijardi godina, prije nego što je kolosalni sudar nepovratno promijenio njegov sastav i stvorio današnju Zemlju.
Njihova otkrića, objavljena u časopisu Nature Geosciences, pomoći će istraživačima da rekonstruiraju izvorne sastojke od kojih su nastali rani Zemlja i ostatak Sunčevog sistema.
Kako je izgledala proto Zemlja
Prije milijardi godina, rani Sunčev sistem bio je vrtlog gasa i prašine koji se s vremenom sabijao i formirao najranije meteorite, a oni su se potom spajali i oblikovali proto Zemlju i susjedne planete.
U toj fazi, Zemlja je vjerovatno bila užarena i prekrivena lavom. Manje od 100 miliona godina kasnije, u nju je udario meteorit veličine Marsa u takozvanom „divovskom sudaru“, koji je potpuno preoblikovao i otopio unutrašnjost planeta, poništavajući njegov prvobitni hemijski sastav.
Dugo se smatralo da je izvorni materijal proto Zemlje time potpuno nestao.
Rijetki hemijski potpis u drevnim stijenama
Tim sa MIT-a, međutim, pronašao je kemijski trag u vrlo starim i dubokim stijenama koji se razlikuje od svega što se danas nalazi na Zemlji.
Radi se o suptilnoj neravnoteži izotopa kalija, otkrivenoj u uzorcima prikupljenim iz Grenlanda, Kanade i Havaja. Naučnici su zaključili da ta anomalija ne može biti posljedica velikih udara ni kasnijih geoloških procesa.
Najvjerovatnije objašnjenje jeste da su to ostaci materijala proto Zemlje, koji su nekim čudom preživjeli i ostali nepromijenjeni.
„Ovo bi mogao biti prvi direktni dokaz da su sačuvani materijali s proto Zemlje,“ kaže Nicole Nie, docentica planetarnih nauka na MIT-u.
„Vidimo dio vrlo drevne Zemlje, čak i prije divovskog udara. To je nevjerovatno jer smo mislili da je taj rani potpis odavno izbrisan.“
Kalij kao trag drevne Zemlje
Naučnici su analizirali različite izotope kalija, elementa koji može postojati u tri oblika: kalij-39, kalij-40 i kalij-41. Na Zemlji obično dominiraju izotopi 39 i 41, dok je kalij-40 prisutan u zanemarivim količinama.
Međutim, u uzorcima proto Zemlje istraživači su pronašli još manji udio kalija-40 nego što se uobičajeno javlja, što ukazuje da su ti materijali nastali u drugačijim uvjetima nego današnja Zemlja.
Da bi potvrdili ovu hipotezu, tim je uporedio podatke sa sastavom poznatih meteorita i proveo simulacije hemijskih promjena koje su se dešavale tokom velikih udara i kasnijeg razvoja Zemlje.
Rezultati su pokazali da bi materijali s deficitom kalija-40 mogli biti izvorni ostaci proto Zemlje.
Šta ovo otkriće znači
Zanimljivo je da se hemijski potpis ovih uzoraka ne podudara ni s jednim poznatim meteoritom, što sugerira da izvorni materijali koji su formirali proto Zemlju još nisu pronađeni u svemiru.
„Naučnici su godinama pokušavali razumjeti izvorni sastav Zemlje kombinovanjem različitih vrsta meteorita,“ objašnjava Nie.
„Naša studija pokazuje da taj popis nije potpun i da još mnogo toga treba otkriti o porijeklu našeg planeta.“