Odkryli tajemniczą planetę w Układzie Słonecznym: to szczątki zaginionego świata
Wczesny Układ Słoneczny przypominał gigantyczne, kosmiczne pole bitwy. Miliardy lat temu wokół młodego Słońca krążyły światy, których próżno dziś szukać na współczesnych mapach nieba. Jeden z takich obiektów, planeta wielkości Marsa, zakończył swój żywot w gwałtownym zderzeniu z innym ciałem niebieskim. Została starta w proch, a pamięć o nim zaginęła na całe eony. Aż do teraz.
Cztery i pół miliarda lat temu ogromny glob, prawdopodobnie wielkości Księżyca, a nawet Marsa, krążył wokół naszego Słońca, po czym zderzył się z innym ciałem niebieskim i roztrzaskał się w drobny mak.
Teraz, w artykule opublikowanym w czasopiśmie Earth and Planetary Science Letters, naukowcy przedstawiają pierwszy ostateczny dowód na istnienie tego zaginionego zarodka planetarnego (protoplanety). Jego unikatowa budowa geologiczna podważa długo utrzymywane założenia dotyczące ewolucji planet.
To niesamowite, że kiedyś istniał tak duży świat. Wiemy o jego istnieniu tylko dlatego, że kilka jego fragmentów przypadkowo wylądowało na Ziemi. Te meteoryty zachowały dowody na zupełnie inną drogę, którą rozwijały się wczesne planety - powiedział Aaron Bell, z Katedry Nauk o Ziemi Uniwersytetu Kolorado w Boulder.
Tajemnicę zaginionego świata ujawnił fragment jego szczątków odkryty na Ziemi, na Saharze, znany jako meteoryt angrytowy Northwest Africa (NWA) 12774. Waży on 454 g i został znaleziony w 2019 r.
Mały kamień, wielka historia
Angryty należą do najstarszych znanych skał wulkanicznych w Układzie Słonecznym, powstały zaledwie kilka milionów lat po powstaniu Układu Słonecznego, około 4,56 mld lat temu. Są również wyjątkowo rzadkie. Spośród ponad 80 tys. meteorytów odkrytych na Ziemi, tylko 68 to angryty.
John Kashuba
To, co czyni angryty szczególnie zagadkowymi, to ich skład chemiczny. W przeciwieństwie do Ziemi, Marsa i innych planet skalistych, angryty zawierają bardzo mało dwutlenku krzemu (krzemionki), który jest głównym składnikiem niemal każdej znanej planety skalistej w Układzie Słonecznym.
Z tego powodu naukowcy uważali, że angryty muszą zawsze pochodzić z planetoidy, której promień jest mniejszy niż 200 km.
Kiedy Bell i jego współpracownicy badali NWA 12774, odkryli, że meteoryt zawiera klinopiroksen, minerał powszechnie występujący w skorupie ziemskiej i płaszczu. Klinopiroksen zawarty w NWA 12774 był wyjątkowo bogaty w glin, co jednoznacznie wskazywało, że skała ta powstała pod ogromnym ciśnieniem głęboko pod ziemią.
Następnie badacze odtworzyli warunki ciśnienia, jakie mogły występować w przypadku powstania NWA 12774.
Ku ich zaskoczeniu, bogaty w glin klinopiroksen potrzebował ciśnienia co najmniej 17,5 kilobara. Dla porównania, ciśnienie miażdżące na dnie Rowu Mariańskiego, najgłębszego punktu na Ziemi, wynosi zaledwie około 1 kilobara.
Takie ciśnienie nie mogło występować wewnątrz małej planetoidy. Obliczenia sugerowały natomiast, że ciało, z którego pochodzą angrity, musiało mieć promień co najmniej 1000 km.
Więcej na Spider's Web:
Rekonstrukcja rozmiaru utraconego świata
Inne wskazówki w meteorycie wskazywały na jeszcze bardziej zaskakującą możliwość. Kryształy wewnątrz NWA 12774 nadal zachowały ostre krawędzie i delikatne wzory chemiczne, które zostałyby zatarte, gdyby powstały głęboko pod ziemią. Sugerowało to, że kryształy prawdopodobnie powstały na stosunkowo niewielkiej głębokości wewnątrz ciała macierzystego, więc świat musiał być jeszcze większy.
Zgodnie z tym scenariuszem ciało macierzyste angritu mogło rozciągnąć się na promień większy niż 1800 km, co czyni je porównywalnymi rozmiarami do Księżyca, a potencjalnie mogłoby zbliżyć się do planety wielkości Marsa, której promień wynosi 3300 km.
Wiele meteorytów leży w szufladach i nie zostało dokładnie zbadanych, więc prawdopodobnie istniało więcej protoplanet, o których nie wiemy - powiedział Bell.
Nie jest jasne, jak protoplaneta zakończyła swój żywot. Jedną z możliwości jest katastrofalne wydarzenie we wczesnej historii Układu Słonecznego, które ją roztrzaskało, a jej fragmenty stały się później budulcem innych planet skalistych, w tym Ziemi.
Materiały, z których uformował się angrytowy rdzeń, zasadniczo różnią się od składników Ziemi i Marsa. Wskazuje to na odrębną i odrębną ścieżkę ewolucyjną w formowaniu się planet we wczesnej historii naszego Układu Słonecznego - powiedział Bell.
NWA 12774 jest fragmentem dawnego świata, którego nie zobaczymy na nocnym niebie. Nie ma już jego powierzchni, gór, kraterów ani orbity. Pozostała tylko skała, w której minerały zapisały informację o ciśnieniu, głębokości i rozmiarach ciała macierzystego.
To wystarczyło, by naukowcy mogli odtworzyć historię planety, która nie przetrwała młodości Układu Słonecznego. Najbardziej poruszające w tym odkryciu jest właśnie to, że tak ogromna opowieść mieści się w kawałku meteorytu znalezionym na pustyni.
