המחקר החדש מצא כי ההתנגשות העתיקה שיצרה את הירח הביאה עמה את כל המרכיבים הדרושים לחיים.
לפני למעלה מ -4.4 מיליארד שנה, גוף בגודל מאדים התנפץ לכדור הארץ הפרימיטיבי, והשיק את ירחנו למסלול קבוע סביב כוכב הלכת שלנו.
אולם מחקר חדש מגלה כי לאירוע זה יכול היה להיות השפעה גדולה בהרבה ממה שחשבו בעבר. ההתנגשות הייתה יכולה גם להחדיר את כוכב הלכת שלנו בפחמן, בחנקן ובגופרית הדרושים כדי להיווצר חיים, כך מדווחים מדענים היום (23 בינואר) בכתב העת Science Advances.
אז, כדור הארץ היה דומה למאדים כיום. היה לו גרעין והיה לו מעטפת, אך החלק הלא-דורני שלו היה דל מאוד באלמנטים נדיפים כמו חנקן, פחמן וגופרית.
אלמנטים בחלקים הלא-דוריים של כדור הארץ שלנו, המכונים "כדור הארץ הגדול של הסיליקט", יכולים להתערבב זה עם זה, אך הם לעולם אינם מתקשרים עם יסודות הליבה. למרות שכמה נדיפים היו קיימים בליבה, הם לא יכלו לפלס את דרכם לשכבות החיצוניות של הפלנטה. ואז התרחשה התנגשות.
תיאוריה אחת גורסת כי סוגים מיוחדים של מטאוריטים, המכונים כונדיטים פחמימיים, הוטחו בכדור הארץ והעניקו לכמויות האדירות ההפכפכות את כדור הארץ. רעיון זה נשען על העובדה כי נראה כי יחסי גרסאות שונות - או איזוטופים - של חנקן, פחמן ומימן תואמים את אלו שנמצאו במטאוריטים אלה. אז, טוענים תומכי התיאוריה, המטאוריטים חייבים להיות המקור לאלמנטים אלה.
אבל יש רק בעיה אחת: היחס בין פחמן לחנקן אינו פעיל.
בעוד שבמטאוריטים כ -20 חלקים פחמן לחלק אחד חנקן, בחומר הלא-דורני של כדור הארץ יש כ -40 חלקים פחמן לכל חלקן חנקן, לפי מחבר המחקר דמאנוויר גרואל, דוקטורט שנה רביעית. סטודנט בחוג למדעי האדמה, הסביבה והפלנטרית באוניברסיטת רייס ביוסטון, טקסס.
התנגשות עתיקה
אז, קבוצת מחברי המחקר החליטה לבדוק תיאוריה אחרת: מה אם כוכב לכת אחר יביא את הטובים?
"כדור הארץ יכול היה להתנגש בסוגים רבים של כוכבי לכת שונים," אמר גרואל לליבי מדע. האם יכול היה שאחד מאותם כוכבי לכת נתן לכדור הארץ המורכב של סיליקט את החלק הנכון של היסודות?
אם התנגשות זו הייתה מתרחשת, שתי הליבות הפלנטריות היו מתמזגות ושני המעטפות היו מתמזגות.
אז הם יצאו ליצור כוכב לכת אפשרי שיכול היה להתנגש עם שלנו.
במעבדה, בסוג מיוחד של תנור, גרוואל וצוותו יצרו את התנאים בטמפרטורות הגבוהות, ובלחץ גבוה, שבהם עשויים להיווצר גרעין של כוכב לכת. בכמוסות גרפיט (סוג של פחמן), הם שילבו אבקה מתכית (המייצגת את הליבה וכוללת אלמנטים כמו ברזל כבול לחנקן) עם פרופורציות שונות של אבקת סיליקט (תערובת של סיליקון וחמצן, שנועדה לחקות את כדור הארץ ההיפותטי) מעטפה).
על ידי שינוי הטמפרטורה, הלחץ ופרופורציות הגופרית בניסויים שלהם, הצוות יצר תרחישים כיצד יסודות אלה יכלו להתחלק בין הליבה לשאר כוכב הלכת ההיפותטי.
הם גילו כי הפחמן הרבה פחות מוכן להיקשר עם ברזל בנוכחות ריכוזים גבוהים של חנקן וגופרית, ואילו חנקן נקשר עם ברזל גם כאשר יש הרבה גופרית. לכן, כדי להחליש את החנקן מהליבה ולהימצא בחלקים אחרים של כדור הארץ, היה עליו להכיל ריכוזים גבוהים מאוד של גופרית, אמר גרואל.
לאחר מכן הם הזינו את האפשרויות הללו לסימולציה, יחד עם מידע על אופן התנהגותם של אלמנטים נדיפים שונים, והכמויות של ימינו של פחמן, חנקן וגופרית בשכבות החיצוניות של כדור הארץ.
לאחר שהריצו למעלה ממיליארד הדמיות, הם גילו כי התרחיש שהכי הגיוני - זה שהיה בעל התזמון הסביר ביותר ויכול היה להביא ליחס נכון של פחמן לחנקן - היה זה שהיוו התנגשות ומיזוג של כדור הארץ עם כוכב לכת בגודל מאדים שהכיל בערך 25 עד 30 אחוז גופרית.
תיאוריה זו "סבירה מאוד", אמרה קליה דאלו, פטרולוגית ניסיונית במרכז דה סוקצ'ס פטרוגרפיקס וג'וכימיקים בצרפת, שלא הייתה חלק מהמחקר. "עבודה זו היא תוצאה מוצלחת מאוד של שנים של מחקר של צוותים שונים."
