„Lotne” pierwiastki w wewnętrznym Układzie Słonecznym mają kilka różnych źródeł

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Skaliste planety — Niestabilna tajemnica: skaliste planety Merkury, Wenus, Ziemia i Mars. (Dzięki uprzejmości: NASA)

Planetolodzy z Francji przejrzeli i przeanalizowali ostatnie badania dotyczące pochodzenia „lotnych” pierwiastków w wewnętrznym Układzie Słonecznym i doszli do wniosku, że pierwiastki te mają kilka różnych źródeł. Wskazują, że mechanizmy zaangażowane w dostarczanie substancji lotnych na skaliste planety, takie jak Ziemia, prawdopodobnie odgrywają kluczową rolę w zamieszkiwaniu planety. W rezultacie lepsze zrozumienie pochodzenia substancji lotnych w wewnętrznym Układzie Słonecznym może pomóc nam w poszukiwaniach życia na innych planetach.

Obecnie Ziemia obfituje w lotne pierwiastki: wodór, azot, węgiel i tlen, które są niezbędne do życia, jakie znamy. Planetolodzy nie rozumieją jednak, dlaczego pierwiastki te są tak powszechne na Ziemi i innych planetach skalistych. Naukowcy uważają, że Układ Słoneczny został utworzony przez mgławicę protosłoneczną (PSN) złożoną z gazu i pewnej ilości pyłu. PSN następnie skondensował się, tworząc Słońce, planety, asteroidy i komety. Problem polega na tym, że skład elementarny i izotopowy substancji lotnych w wewnętrznym Układzie Słonecznym nie pasuje do przewidywanego dla PSN. Sugeruje to, że elementy te nie pochodziły bezpośrednio z PSN, ale zostały dostarczone w ramach bardziej skomplikowanych procesów.

Trzy procesy dostawy

W swoich ostatnich badaniach Michael Broadley i współpracownicy z The Uniwersytet Lotaryngii wygląda na to, że trzy oddzielne procesy mogły być zaangażowane w dostarczanie substancji lotnych do wewnętrznego układu słonecznego. Najpierw przyglądają się, w jaki sposób substancje lotne są włączane do ciał stałych, które powstały na wczesnym etapie PSN. Następnie przyjrzeli się, w jaki sposób te lotne ciała stałe są rozprowadzane w PSN. Na koniec zespół zastanowił się, w jaki sposób te ciała stałe będą się akreować, tworząc skaliste planety.

Gaz rozweselający może wskazywać na obce życie na planetach podobnych do Ziemi

Ważną częścią ich pracy jest analiza rozmieszczenia substancji lotnych w roli „chondrytów”, ciał stałych, które zawierają dużą część lotnych pierwiastków Układu Słonecznego. Chondryty mogą być wykonane z mineralnego enstatytu, mogą mieć bardziej węglowy skład, być „zwykłymi” kamiennymi ciałami lub przypominać komety z przeważnie lodowym składem. Komety zawierają więcej wody i węgla niż którykolwiek z pozostałych trzech rodzajów chondrytów, więc z tego możemy wywnioskować, że substancje lotne nie są równomiernie rozmieszczone w Układzie Słonecznym.

W swoim przeglądzie Broadley i współpracownicy ustalili, że substancje lotne są obecne w chondrytach i kometach, zawartych w mikroskalowych strukturach związków organicznych na bazie węgla i zawierających wodę uwodnionych krzemianów. Autorzy potwierdzają obecność substancji lotnych w tych ciałach niebieskich poprzez analizę sygnatur izotopowych w rezydujących w nich związkach organicznych i krzemianowych. Biorąc pod uwagę, że pewne izotopy można znaleźć w prymitywnych materiałach pozaziemskich niektórych obiektów kosmicznych, a innych nie, możliwe jest określenie, które obiekty zawierają te same substancje lotne, które zostały utworzone przez PSN. Ta radioaktywna sygnatura substancji lotnych jednoznacznie różni się od składu PSN, o którym wiadomo, że utworzył planety ziemskie. Oznacza to, że substancje lotne pochodzą z innego rezerwuaru kosmochemicznego niż inne pierwiastki w Układzie Słonecznym.

Ostatecznie w nauce planetarnej istnieje wiele niewiadomych, w tym pochodzenie substancji lotnych w całym Układzie Słonecznym. Praca Broadleya i współpracowników kodyfikuje nasze rozumienie rozmieszczenia substancji lotnych w chondrytach, kometach i planetach skalistych, wykorzystując kryteria diagnostyczne do oceny właściwości tak zwanej „materii pierwotnej”.

Badania opisano w Natura.