Τα στοιχεία που λείπουν από τη Γη;

Η ανακάλυψη μετεωρίτη αμφισβητεί τις μακροχρόνιες θεωρίες για τα στοιχεία που λείπουν από τη Γη. 

Τα πρώτα πλανητάρια του εσωτερικού ηλιακού συστήματος διαμόρφωσαν τον κατάλογο των μέτριας πτητικών στοιχείων σε επίγειους πλανήτες.

Τα μέτρια πτητικά στοιχεία (MVEs), όπως ο χαλκός, ο ψευδάργυρος και το κάλιο, είναι ζωτικής σημασίας για την πλανητική χημεία. Αυτά τα στοιχεία συχνά συνοδεύουν συστατικά απαραίτητα για τη ζωή όπως ο άνθρακας, το άζωτο και το νερό.

Η κατανόηση από πού προήλθαν τα βασικά στοιχεία της Γης - και γιατί ορισμένα λείπουν - έχει προβληματίσει εδώ και καιρό τους επιστήμονες. Τώρα, μια νέα μελέτη αποκαλύπτει μια εκπληκτική ανατροπή στην ιστορία του σχηματισμού του πλανήτη μας. Μια νέα μελέτη με επικεφαλής τον Επίκουρο Καθηγητή του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, Damanveer Grewal από τη Σχολή Μοριακών Επιστημών και τη Σχολή Γης και Εξερεύνησης του Διαστήματος, σε συνεργασία με ερευνητές από το Caltech, το Πανεπιστήμιο Rice και το MIT, αμφισβητεί τις παραδοσιακές θεωρίες σχετικά με το γιατί η Γη και ο Άρης εξαντλούνται σε μέτρια πτητικά στοιχεία (MVEs). 

Τα MVE όπως ο χαλκός και ο ψευδάργυρος διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην πλανητική χημεία, συνοδεύοντας συχνά απαραίτητα στοιχεία για τη ζωή όπως το νερό, ο άνθρακας και το άζωτο.

Η κατανόηση της προέλευσής τους παρέχει ζωτικές ενδείξεις για το γιατί η Γη έγινε κατοικήσιμος κόσμος. Η Γη και ο Άρης περιέχουν σημαντικά λιγότερα MVE από τους πρωτόγονους μετεωρίτες (χονδρίτες), εγείροντας θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με τον σχηματισμό των πλανητών.

 Δημοσιεύτηκε στο Science Advances, η μελέτη ακολουθεί μια νέα προσέγγιση αναλύοντας μετεωρίτες σιδήρου - υπολείμματα των μεταλλικών πυρήνων των πρώιμων πλανητικών δομικών στοιχείων - για να αποκαλύψει νέες ιδέες. «Βρήκαμε αδιαμφισβήτητα στοιχεία ότι οι πλανητικοί της πρώτης γενιάς στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα ήταν απροσδόκητα πλούσιοι σε αυτά τα στοιχεία», είπε ο Γκρέουαλ. «Αυτή η ανακάλυψη επαναδιαμορφώνει την κατανόησή μας για το πώς τα πλανητικά σώματα απέκτησαν τα συστατικά τους». 

Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα MVE χάθηκαν είτε επειδή δεν συμπυκνώθηκαν ποτέ πλήρως στο πρώιμο ηλιακό σύστημα είτε επειδή διέφυγαν κατά τη διάρκεια της πλανητικής διαφοροποίησης. Ωστόσο, αυτή η μελέτη αποκαλύπτει μια διαφορετική ιστορία: πολλά από τα πρώτα πλανητάρια κράτησαν τα MVE τους, υποδηλώνοντας ότι τα δομικά στοιχεία της Γης και του Άρη έχασαν τα δικά τους αργότερα - κατά τη διάρκεια μιας περιόδου βίαιων κοσμικών συγκρούσεων που διαμόρφωσαν τον σχηματισμό τους. 

Παραδόξως, η ομάδα διαπίστωσε ότι πολλά πλανητάρια του εσωτερικού ηλιακού συστήματος διατήρησαν αφθονίες MVE που μοιάζουν με χονδρίτες, δείχνοντας ότι συσσώρευσαν και διατήρησαν MVE παρά τη διαφοροποίηση. 

Αυτό υποδηλώνει ότι οι πρόγονοι της Γης και του Άρη δεν ξεκίνησαν εξαντλημένοι σε αυτά τα στοιχεία, αλλά αντίθετα, η απώλειά τους συνέβη σε ένα παρατεταμένο ιστορικό ανάπτυξης σύγκρουσης και όχι ατελούς συμπύκνωσης στο ηλιακό νεφέλωμα ή πλανητικής διαφοροποίησης. 

«Η δουλειά μας επαναπροσδιορίζει τον τρόπο με τον οποίο κατανοούμε τη χημική εξέλιξη των πλανητών», εξήγησε ο Grewal. «Δείχνει ότι τα δομικά στοιχεία της Γης και του Άρη ήταν αρχικά πλούσια σε αυτά τα απαραίτητα για τη ζωή στοιχεία, αλλά οι έντονες συγκρούσεις κατά τη διάρκεια της πλανητικής ανάπτυξης προκάλεσαν την εξάντλησή τους».

Γεωδίφης με πληροφορίες από το Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα 

https://www.sciencedaily.com/releases/2025/02/250205142757.htm

Damanveer S. Grewal, Surjyendu Bhattacharjee, Bidong Zhang, Nicole X. Nie, Yoshinori Miyazaki. Enrichment of moderately volatile elements in first-generation planetesimals of the inner Solar System. Science Advances, 2025; 11 (6) DOI: 10.1126/sciadv.adq7848