Coliziunea planetară care a format Luna, a furnizat elemente de bază ale vieții

Cea mai mare parte a carbonului și a azotului din trupul nostru a venit, probabil, dintr-o planetă de dimensiunea planetei Marte care sa prăbușit în Pământ cu 4.4 miliarde de ani în urmă, spun oamenii de știință. Cercetătorii au crezut de mult că aceste elemente, cruciale pentru viață, au ajuns pe planeta noastră la bordul unor corpuri primitive, cum ar fi asteroizii, dar o nouă analiză sugerează că emisiile de carbon și azot s-au îndreptat probabil spre Pământ într-o planetă deja diferențiată în straturi - corpul astronomic mai matur, posibil un embrion planetar cu manta și un miez. Aceeași coliziune, spun ei, a format luna.

Într - o lucrare publicată miercuri în Progresele științei, o echipă de la Universitatea Rice din Texas a subliniat o serie de experimente și simulări care susțin ipoteza că o singură coliziune majoră a depus temelia chimică a vieții pe Pământ.

Damanveer Grewal, un doctorat student la Universitatea Rice si autorul studys plumb, spune Invers că această cercetare schimbă povestea modului în care blocurile elementare ale vieții au venit pe planeta noastră.

"Ideea care a fost răspândită în comunitatea științifică a fost aceea că aceste elemente au fost dăruite de corpuri nediferențiate, după ce tot Pamantul sa accelerat", spune Grewal. "Ceea ce încercăm să spunem este că aceste elemente au fost efectiv eliberate de un impact gigantic al unui organism mare, diferențiat, mai degrabă decât de corpuri mai mici".

Prin compararea compozițiilor chimice ale crustei Pământului cu ochelari pe lună, echipa lui Grewal a concluzionat că au o origine comună - evenimentul cataclismic care a format luna. Apoi, prin simulări în modul în care diferite elemente se stabilesc în diferite părți ale planetei pe măsură ce diferențiază, cercetătorii au recunoscut că o planetă diferențiată care s-a ciocnit cu Pământul ar avea un raport de material mult mai puțin bogat în carbon pe suprafața sa decât un corp nediferențiat ar fi. Acest lucru se datorează faptului că, au descoperit, elementul se va soluționa spre miezul de fier, lăsând mai puțin o urmă chimică în crusta planetei. Același proces, spun cercetătorii, sa întâmplat în formarea nucleului Pământului.

Prin urmare, atunci când această planetă embrionară s-a ciocnit cu Pământul, aproximativ 100 de milioane de ani după formarea planetei noastre, ar fi transferat material pe Pământ purtând semnătura chimică a unei planete a cărei carbon s-a stabilit la miez - spre deosebire de un corp nediferențiat a cărui compoziție relativ uniformă.

Iar modelele lor au dat naștere acestei ipoteze, sprijinind în continuare ideea că aceeași coliziune planetară care a format luna a depus, de asemenea, materialele de bază pentru viața de pe planeta noastră.

Această cercetare se bazează pe activitatea anterioară a aceluiași laborator de la Rice, laboratorul lui Rajdeep Dasgupta, Ph.D., care a fost, de asemenea, co-autor al noii lucrări.

Cu această nouă lucrare, echipa continuă să adauge mai multe dovezi la ideea că elemente esențiale pentru viață au fost livrate printr-un impact gigantic. Grewal spune că ideea ar putea schimba modul în care oamenii privesc forța distructivă a coliziunilor planetare.

"Când oamenii se uită la impacturi uriașe, ei întotdeauna o privesc ca un eveniment distructiv", spune el. "Dar acum vă puteți gândi de fapt ca și un eveniment care dă viață".

Abstract: Starea Pamântului ca singura planetă care susține viața este rezultatul mecanismului de distribuire a carbonului (C), azotului (N), a sulfului (S) și a hidrogenului (H). Pe baza semnăturilor lor izotopice, se crede că volatilele terestre au provenit din condroituri carbonate, în timp ce compozițiile izotopice ale elementelor majore și oligoelementelor nevolatile sugerează că materialele de tip chondrite enstatite constituie blocurile primare ale Pământului. Cu toate acestea, raportul C / N al pământului silicat în vrac (BSE) este superchondritic, ceea ce exclude livrarea volatilă printr-un furnir întârziat condroios. În plus, dacă se livrează în faza principală a acumulării Pământului, datorită naturii mai mari a siderofilului (iubitor de metale) a lui C în raport cu N, formarea nucleului ar fi trebuit să lase în urmă un raport C / N subchondritic la BVB. Aici, prezentăm experimente de temperatură ridicată de presiune pentru a constrânge soarta amestecurilor volatile de SNC în timpul segregării cu manta de bază în oceanele de magmă embrionare planetară și arată că C devine mult mai puțin siderofil în aliaje N și S, în timp ce caracterul siderofil din N rămâne în mare măsură neafectată în prezența lui S. Folosind noile date și simulările inverse Monte Carlo, arătăm că impactul unei planete de dimensiuni Marte, care are contribuții minime la materialul carbonat de tip chondrite și care coincide cu evenimentul care formează Luna, poate fi sursa volatilelor majore din BVB.