Planety jak klocki LEGO – nowa teoria powstawania ciał w kosmosie
Ziemia i jej sąsiedzi z Układu Słonecznego nie powstali z „dziewiczego” materiału, ale z przetworzonych fragmentów ciał rozbitych w potężnych kosmicznych kolizjach. Nowe badanie, prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Yale, rzuca światło na chaotyczną, wczesną fazę formowania się naszego kosmicznego domu. Zamiast powoli ewoluujących, nieskazitelnych kul, wczesne planety przypominały raczej zasobnik z „używanymi klockami LEGO”.
Chaos i Recykling Kosmiczny
Tradycyjne teorie sugerowały, że planety i protoplanety, zwane planetozymalami, formowały się w wyniku kombinacji akrecji (powolnego przyrastania materiału) i formowania się jądra, co prowadziło do przewidywalnych zmian chemicznych. Jednak obserwacje meteorytów żelaznych – pozostałości po metalicznych jądrach pierwszych planetozymali – ujawniały nietypowe sygnatury chemiczne, które trudno było wytłumaczyć spokojnym, naturalnym procesem ewolucji.
Potężne Zderzenia w Erze Formowania
Nowa hipoteza, opublikowana w czasopiśmie Science, sugeruje, że kluczem do rozwiązania tej zagadki są kolizje o wysokiej energii, które rozpoczęły się zaledwie 1-2 miliony lat po powstaniu Układu Słonecznego, czyli w kosmicznie wczesnym okresie.
- Formowanie się Wczesnych Jąder: Początkowo niektóre planetezymale zdążyły wykształcić metaliczne jądra, ale proces ten nie został zakończony.
- Rozbicie i Recykling: Następnie potężne zderzenia rozbijały te jądra na fragmenty.
- Ponowne Składanie: Fragmenty te ulegały później reasemblacji – składały się z powrotem, tworząc nowe ciała planetarne, już z przetworzonymi i niejednorodnymi sygnaturami chemicznymi.
„Dalekie od bycia wykonanymi z nieskazitelnego materiału, planety – włączając w to Ziemię – zostały zbudowane z recyklingowanych fragmentów rozbitych i odbudowanych ciał” – wyjaśnia Damanveer Singh Grewal, główny autor badania i profesor na Wydziale Nauk o Ziemi i Planetach w Yale.
Chemiczna Sygnatura Przeszłości
Symulacje komputerowe oparte na danych z meteorytów żelaznych pokazały, że scenariusz „rozbij i odbuduj” doskonale tłumaczy niezwykłe składy izotopowe i chemiczne obserwowane w pozostałościach tych wczesnych kosmicznych budulców. Te wydarzenia zadecydowały o tym, jakie pierwiastki i minerały zostały włączone do młodych światów, wpływając na ich dalszą ewolucję.
Odkrycie to jest przełomowe, ponieważ sugeruje, że chaotyczna historia zderzeń była bardziej dominującym czynnikiem w formowaniu się planet, niż wcześniej sądzono, co zmusza nas do ponownego przemyślenia procesów, które ukształtowały Ziemię i pozostałe planety skaliste.
Źródła informacji:
- Yale News: Patchwork planets: Piecing together the early solar system
- Science: Protracted core formation and impact disruptions shaped the earliest outer Solar System planetesimals
Na ilustracji: Obrazek koncepcyjny zderzenia i rozbicia planetozymali, a następnie ponownej akrecji fragmentów w celu uformowania nowej planety. Źródło: Michael S. Helfenbein (na podstawie ilustracji generowanych przez SI dla Yale News).
Opracowanie: Agnieszka Nowak
