'Flygtige' elementer i det indre solsystem har flere forskellige oprindelser

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Klippeplaneter — Flygtigt mysterium: klippeplaneterne Merkur, Venus, Jorden og Mars. (Med høflighed: NASA)

Planetforskere i Frankrig har gennemgået og analyseret nyere forskning om oprindelsen af "flygtige" grundstoffer i det indre solsystem og konkluderet, at disse grundstoffer har flere forskellige oprindelser. De påpeger, at de mekanismer, der er involveret i at levere flygtige stoffer til klippeplaneter som Jorden sandsynligvis spiller en afgørende rolle for en planets beboelighed. Som et resultat heraf kunne en bedre forståelse af oprindelsen af flygtige stoffer i det indre solsystem informere vores søgen efter liv på andre planeter.

I dag har Jorden en overflod af de flygtige grundstoffer brint, nitrogen, kulstof og oxygen, som alle er afgørende for livet, som vi kender det. Planetforskere forstår dog ikke, hvorfor disse elementer er så almindelige på Jorden og andre klippeplaneter. Forskere mener, at solsystemet blev dannet af en protosolar nebula (PSN) af gas og noget støv. PSN kondenserede derefter og dannede Solen, planeter, asteroider og kometer. Problemet er, at den elementære og isotopiske sammensætning af de flygtige stoffer i det indre solsystem ikke svarer til den forudsagte for PSN. Dette tyder på, at disse elementer ikke kom direkte fra PSN, men i stedet blev leveret af mere komplicerede processer.

Tre leveringsprocesser

I deres seneste forskning har Michael Broadley og kolleger ved Universitetet i Lorraine så på, at tre separate processer, der kunne have været involveret i at levere flygtige stoffer til det indre solsystem. Først ser de på, hvordan flygtige stoffer er inkorporeret i faste stoffer, der blev dannet tidligt i PSN. Derefter så de på, hvordan disse flygtige-bærende faste stoffer blev fordelt inden for PSN. Endelig overvejede holdet, hvordan disse faste stoffer ville samle sig for at danne klippeplaneterne.

Lattergas kunne pege på fremmed liv på jordlignende planeter

En vigtig del af deres arbejde er en analyse af flygtige fordelinger er rollen som "kondriter", faste legemer, der indeholder en stor del af solsystemets flygtige elementer. Kondritter kan være lavet af mineralet enstatit, kan være mere kulholdige i sammensætning, være "almindelige" stenede kroppe eller er kometlignende med en for det meste iskold makeup. Kometer indeholder mere vand og kulstof end nogen af de tre andre typer kondritter, så ud fra dette kan vi konkludere, at flygtige stoffer ikke er jævnt fordelt i hele solsystemet.

I deres gennemgang fastslår Broadley og kolleger, at flygtige stoffer er til stede i kondritter og kometer, indeholdt i mikroskalastrukturerne af kulstofbaserede organiske forbindelser og vandholdige hydratiserede silikater. Forfatterne bekræfter tilstedeværelsen af flygtige stoffer i disse himmellegemer gennem analyse af de isotopiske signaturer i deres hjemmehørende organiske og silikatforbindelser. I betragtning af at visse isotoper kan findes i de primitive udenjordiske materialer af nogle rumobjekter og ikke andre, er det muligt at bestemme, hvilke objekter der indeholder de samme flygtige stoffer, som blev dannet af PSN. Denne radioaktive signatur af flygtige stoffer adskiller sig utvetydigt fra sammensætningen af PSN, som vides at have dannet de terrestriske planeter. Det betyder, at flygtige stoffer kommer fra et andet kosmokemisk reservoir end andre grundstoffer i solsystemet.

I sidste ende er der mange ukendte i planetvidenskaben, herunder oprindelsen af flygtige stoffer i hele solsystemet. Broadley og kollegers arbejde kodificerer vores forståelse af fordelingen af flygtige stoffer i kondritter, kometer og jordiske planeter ved at bruge diagnostiske kriterier til at evaluere egenskaberne af såkaldt "primitivt stof".

Forskningen er beskrevet i Natur.