Planeta, która zderzyła się z Ziemią. Wiemy, skąd przyszła
To był najgorszy dzień w historii naszej planety. Miał miejsce około 4,5 mld lat temu. To wtedy w młodą Ziemię z impetem uderzyła planeta Theia. Choć po tamtej kosmicznej kraksie nie został nawet lej, naukowcy właśnie rozwiązali jedną z największych zagadek astronomii: wiemy wreszcie skąd przybyła do nas Theia.
Patrząc w nocy na Księżyc, rzadko myślimy o nim jak o bliźnie po kosmicznym wypadku. A jednak to właśnie tamta kolizja zadecydowała o rozmiarze Ziemi, jej składzie i o tym, że mamy swojego srebrnego satelitę.
Przez dekady astronomowie drapali się po głowach, próbując ustalić tożsamość sprawcy tego zamieszania. Theia uległa bowiem całkowitemu zniszczeniu. Rozpadła się w pył, który przetopił się i zmieszał z Ziemią i uformował Księżyc. Jak więc zbadać coś, co przestało istnieć miliardy lat temu? Odpowiedź brzmi: trzeba przeprowadzić kosmiczną inżynierię wsteczną.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Science naukowcy pod kierownictwem Instytutu Maxa Plancka ds. Badań Układu Słonecznego (MPS) i Uniwersytetu Chicagowskiego naukowcy pojęli się karkołomnego ustalenia skąd przybyła do nas Theia.
Wyniki obliczeń są fascynujące i obalają wiele dotychczasowych teorii sugerujących, że Theia była intruzem z dalekich rubieży Układu Słonecznego. Timo Hopp, główny autor badania, stawia sprawę jasno: najbardziej przekonujący scenariusz to taki, w którym Ziemia i Theia powstały w wewnętrznym Układzie Słonecznym. Były sąsiadkami.
Co więcej, badanie sugeruje coś jeszcze ciekawszego. Wszystko wskazuje na to, że ta tajemnicza planeta narodziła się jeszcze bliżej Słońca niż Ziemia.
Więcej na Spider's Web:
- Księżyc jest starszy, niż myśleliśmy. Ogromne kosmiczne zaskoczenie
- Pod naszymi stopami znajdują się szczątki obcej planety. Z jej fragmentów powstał też Księżyc
- Oto Księżyc na nowym filmie. Te szczegóły dosłownie powalają
- Niezwykła podróż kamienia - bumerangu. Wystrzelił z Ziemi, polatał w kosmosie i wrócił
Theia nie była obca. Była sąsiadką
Budowa planety, czy księzyca odzwierciedla całą historię jego powstawania, łącznie z miejscem pochodzenia. Szczególnie wymowne są proporcje, w jakich występują w ciele określone izotopy metali – powiedział Thorsten Kleine, dyrektor MPS i współautor nowego badania. Izotopy to warianty tego samego pierwiastka, różniące się jedynie liczbą neutronów w jądrze atomowym, a tym samym masą.
We wczesnym Układzie Słonecznym izotopy danego pierwiastka prawdopodobnie nie były równomiernie rozłożone. Na przykład na obrzeżach Układu Słonecznego izotopy występowały w nieco innym stosunku niż w pobliżu Słońca. Informacja o pochodzeniu jego pierwotnych elementów budulcowych jest zatem przechowywana w składzie izotopowym ciała. W ten sposób można ustalić, skąd przybyła do nas dana skała.
W ramach badania zespół badawczy określił stosunek różnych izotopów żelaza w skałach ziemskich i księżycowych z niespotykaną dotąd precyzją. W tym celu zbadali 15 skał ziemskich i sześć próbek księżycowych, które astronauci z misji Apollo przywieźli na Ziemię.
Wynik nie jest zaskakujący, gdyż jak wykazały wcześniejsze pomiary stosunków izotopowych chromu, wapnia, tytanu i cyrkonu, Ziemia i Księżyc są pod tym względem nieodróżnialne. Czyżby Theia i Ziemia były bliźniaczkami? A może uderzenie było tak potężne, że wszystko wymieszało się w jedną, homogeniczną zupę?
Inżynieria odwrotna planety
Aby dowiedzieć się więcej o Thei, naukowcy zastosowali rodzaj inżynierii odwrotnej dla planet. Opierając się na stosunkach izotopów w dzisiejszych skałach ziemskich i księżycowych, zespół przeanalizował, jaki skład i rozmiary Thei oraz jaki skład wczesnej Ziemi mógł doprowadzić do tego ostatecznego stanu.
W swoich badaniach naukowcy przyjrzeli się nie tylko izotopom żelaza, ale także chromu, molibdenu i cyrkonu. Różne pierwiastki dają dostęp do różnych faz formowania się planet.
Najbardziej przekonującym scenariuszem jest to, że większość elementów budulcowych Ziemi i Thei pochodzi z wewnętrznych obszarów Układu Słonecznego. Ziemia i Theia prawdopodobnie sąsiadowały ze sobą – powiedział Timo Hopp, naukowiec z MPS i główny autor nowego badania.
