"Flyktige" elementer i det indre solsystemet har flere forskjellige opphav

Publisert av Platon

Følgere: 0

Steinete planeter — Flyktig mysterium: steinplanetene Merkur, Venus, Jorden og Mars. (Med tillatelse: NASA)

Planetforskere i Frankrike har gjennomgått og analysert nyere forskning på opprinnelsen til "flyktige" elementer i det indre solsystemet og konkludert med at disse elementene har flere forskjellige opphav. De påpeker at mekanismene som er involvert i å levere flyktige stoffer til steinete planeter som Jorden sannsynligvis spiller en avgjørende rolle for en planets beboelighet. Som et resultat kan en bedre forståelse av opprinnelsen til flyktige stoffer i det indre solsystemet informere vår søken etter liv på andre planeter.

I dag har jorden en overflod av de flyktige grunnstoffene hydrogen, nitrogen, karbon og oksygen, som alle er avgjørende for livet slik vi kjenner det. Planetforskere forstår imidlertid ikke hvorfor disse elementene er så vanlige på jorden og andre steinete planeter. Forskere tror at solsystemet ble dannet av en protosolar nebula (PSN) av gass og litt støv. PSN kondenserte deretter for å danne sola, planeter, asteroider og kometer. Problemet er at den elementære og isotopiske sammensetningen av de flyktige stoffene i det indre solsystemet ikke samsvarer med det som er spådd for PSN. Dette antyder at disse elementene ikke kom direkte fra PSN, men ble i stedet levert av mer kompliserte prosesser.

Tre leveringsprosesser

I sin nylige forskning, Michael Broadley og kolleger ved Universitetet i Lorraine så på at tre separate prosesser som kunne vært involvert i å levere flyktige stoffer til det indre solsystemet. Først ser de på hvordan flyktige stoffer er inkorporert i faste stoffer som ble dannet tidlig i PSN. Deretter så de på hvordan disse flyktige bærende faststoffene ble fordelt i PSN. Til slutt vurderte teamet hvordan disse faste stoffene ville samle seg for å danne steinplanetene.

Lattergass kan peke på fremmed liv på jordlignende planeter

En viktig del av arbeidet deres er en analyse av flyktige fordelinger er rollen til "kondritter", faste kropper som inneholder en stor andel av solsystemets flyktige elementer. Kondritter kan være laget av mineralet enstatitt, kan være mer karbonholdige i sammensetning, være "vanlige" steinlegemer, eller er kometlignende med en for det meste isete sminke. Kometer inneholder mer vann og karbon enn noen av de tre andre typene kondritter, så fra dette kan vi konkludere med at flyktige stoffer ikke er jevnt fordelt i hele solsystemet.

I sin anmeldelse fastslår Broadley og kolleger at flyktige stoffer er tilstede i kondritter og kometer, inneholdt i mikroskalastrukturene til karbonbaserte organiske forbindelser og vannholdige hydratiserte silikater. Forfatterne bekrefter tilstedeværelsen av flyktige stoffer i disse himmellegemene gjennom analyse av de isotopiske signaturene i deres hjemmehørende organiske og silikatforbindelser. Gitt at visse isotoper kan finnes i de primitive utenomjordiske materialene til noen romobjekter og ikke andre, er det mulig å bestemme hvilke objekter som inneholder de samme flyktige stoffene som ble dannet av PSN. Denne radioaktive signaturen til flyktige stoffer er utvetydig forskjellig fra sammensetningen av PSN, som er kjent for å ha dannet de jordiske planetene. Dette betyr at flyktige stoffer kommer fra et annet kosmokjemisk reservoar enn andre grunnstoffer i solsystemet.

Til syvende og sist er det mange ukjente i planetvitenskapen, inkludert opprinnelsen til flyktige stoffer i hele solsystemet. Broadley og kollegers arbeid kodifiserer vår forståelse av fordelingen av flyktige stoffer i kondritter, kometer og jordiske planeter, ved å bruke diagnostiske kriterier for å evaluere egenskapene til såkalt "primitiv materie."

Forskningen er beskrevet i Natur.