Nowa teoria o tym, jak powstał księżyc, może również poprawić nasze rozumienie wczesnego życia na Ziemi.
powiązana zawartość
- Potrójne zagrożenie w ten weekend: obserwacja księżyca, zaćmienie i możliwy supermoon
Obecność złota i platyny w płaszczu Ziemi była wcześniej zakładana jako wynik ulewnego deszczu meteorów padających na wczesną Ziemię, ale nowe badania sugerują inne źródło - jeden ogromny wpływ na obiekt, który uderzył w planetę, aby stworzyć księżyc.
Według geofizyków około 4 miliardów lat temu Ziemia była pod ciągłym atakiem. Asteroidy i meteory nieustannie uderzały w planetę przez około 100 milionów lat, okres znany jako późne ciężkie bombardowanie. Każde życie na planecie w tym czasie byłoby w ciągłym niebezpieczeństwie.
Wiemy o tych uderzeniach nie z powodu pozostawionych przez nich kraterów - erozja i tektonika płyt od dawna je wywali - ale z powodu obecności niektórych metali w płaszczu Ziemi. Dziobana powierzchnia księżyca, która nie jest aktywna tektonicznie, również pomaga wzmocnić tę teorię.
Jednak nowe badania sugerują, że bombardowanie mogło być łagodniejsze niż się spodziewano, ponieważ metale znalezione w płaszczu Ziemi mogłyby być skutkiem uderzenia księżyca około 500 milionów lat wcześniej.
Na początku życia Układu Słonecznego rozwijający się świat znany naukowcom jako Theia zderzył się z młodą Ziemią. Gwałtowne uderzenie upłynniło zewnętrzne warstwy Ziemi i sproszkowało Theię, tworząc pierścień szczątków wirujący wokół bliznowego świata. Żelazo z rdzenia Thei połączyło się, tworząc serce księżyca. Pozostały ciężki materiał spadł z powrotem na Ziemię, a grawitacja przyciągnęła lżejsze komponenty, aby stworzyć księżyc.
Ale nowe badania sugerują, że nie całe żelazo Thei zbudowało jądro księżycowe. Zamiast tego niektórzy osiedlili się na skorupie ziemskiej, a później zostali wciągnięci w płaszcz przez tektonikę płyt. Elementy takie jak złoto i platyna, które są przyciągane do żelaza, mogły zostać wciągnięte wraz z nim w płaszcz. Takie elementy są rzadkie w płaszczu księżycowym, prawdopodobnie dlatego, że całe żelazo dostarczone na Księżyc stworzyło swój rdzeń, podczas gdy oryginalny rdzeń Ziemi pozostał nietknięty po zderzeniu.
To może oznaczać dobre wieści dla życia na wczesnej Ziemi. Gdyby rdzeń Thei przyniósł ślady żelaza, które przyciągały rzadsze, kochające żelazo pierwiastki, deszcz asteroid i meteorów nie mógłby być tak ciężki, jak wcześniej szacowano.
„Ziemia nie będzie całkowicie niezdatna do zamieszkania przez długi czas, ponieważ bombardowanie jest względnie łagodne”, mówi Norman Sleep, geofizyk z Uniwersytetu Stanforda. Sleep zbadał pomysł, że Theia mogła przynieść platynę i podobne pierwiastki do płaszcza Ziemi, porównując ją z wcześniejszymi sugestiami, że meteory dostarczyły materiał. W niedawnym artykule opublikowanym w czasopiśmie Geochemistry, Geophysics, Geosystems odkrył, że Theia mogła wnieść wystarczająco dużo elementów kochających żelazo, aby zasugerować, że późniejsze bombardowanie było łagodniejsze niż wcześniej uważano.
„Z pewnością nie przetrwaliśmy, ale mamy do czynienia z drobnoustrojami” - mówi.
Jednak bez ciężkiego bombardowania meteorytami pojawia się nowy problem. Zderzenie między Theią a młodą Ziemią wyparowałoby każdą wodę na planecie. Wiodąca teoria o tym, jak Ziemia odzyskała wodę, polega na zderzeniach z meteorytami przenoszącymi wodę, ale meteoryty dostarczyłyby także więcej pierwiastków kochających żelazo wraz z żelazem, pozostawiając za dużo złota i platyny, niż zmierzono. Oznacza to, że obliczenia Snu wymagałyby innej metody dostarczania wody na planetę.
To nie czyni z teorii przełomowej. „Nie ma gwarancji, że istnieje jedno wydarzenie, które rozwiązuje każdy problem” - mówi Tim Swindle, który studiuje materiały planetarne na University of Arizona. Woda mogła pochodzić z innego źródła niezwiązanego z Theią.
Dokładne ustalenie, co wydarzyło się we wczesnym życiu Ziemi i jej księżyca, może wymagać powrotu do naszego satelity. „Musimy wrócić na Księżyc i lepiej sobie poradzić z wiekiem basenów” - mówi Swindle, szczególnie te z tyłu Księżyca. „Być może uda nam się osiągnąć wiek dzięki łazikowi, który mógłby odpowiedzieć na pytania, ale myślę, że lepiej byśmy przynieśli próbki z powrotem”. To niekoniecznie oznacza, że ludzie muszą być na pokładzie księżycowej misji, ale, jak zauważa Swindle, ludzie wykonują świetną robotę.
Sen zgadza się, wzywając do wizyty w basenie Aiken na biegunie południowym, największym i najstarszym z tych na Księżycu. Z tego basenu nigdy nie pobrano próbek i powinien on zapewnić wgląd w czas bombardowania, co dałoby wskazówki co do ilości materiałów spadających na Ziemię.
Według Edwarda Younga, planetologa z University of California w Los Angeles, największym rezultatem badań Sleepa jest zmiana mentalna, jakiej potrzebują naukowcy badający Ziemię i Księżyc. „Myślę, że to, co robi, uwidacznia miękkie podbrzusze tego, co robimy” - mówi Young, dodając, że argumenty geochemiczne są wypełnione podstawowymi założeniami procesów, które przebiegają w budowaniu Ziemi i Księżyca. „Podważa niektóre z tych założeń”.
