Учените имат противоречива теория за това как и колко бързо се е образувала Земята

в Беше публикувано ново проучване В Nature тази седмица изследователите съобщават, че Земята се е образувала само за 3 милиона години. Това е значително по-бързо от предишни оценки, които поставят времевата линия до 100 милиона години.

Милиони години може да не изглеждат бързи за обикновените смъртни, но в астрономически мащаб те са невероятно бързи. През 4,6 милиарда години от съществуването на нашата слънчева система, 3 милиона години са едно мигване. Това е еквивалентът на по-малко от минута за 24-часов ден. (Ако Земята се е формирала в продължение на десетки милиони години, това би било еквивалентно на 5 до 15 минути на ден.)

„Планетите могат да достигнат размера на Земята и Марс само за няколко милиона години, което е наистина, наистина бързо в сравнение със стотиците милиони години, за които се смяташе досега“, каза Айзък Онит, водещ автор на изследването. и д-р. кандидат в университета в Копенхаген. „Можем също така да очакваме, че ако други планети са се образували… по същия механизъм, съставките, необходими за живот като вода, ще трябва да присъстват на други планети и други системи, така че има по-голям шанс водните светове да съществуват другаде в галактиката.“

Авторите твърдят, че това бързо образуване се е случило чрез теория, наречена натрупване на камъни в жлъчката. Общата идея, според съавтора и космохимика Мартин Писаро, е, че планетите се раждат в диск от прах и газ. Когато достигне определен размер, той бързо привлича тези камъчета като прахосмукачка. Смята се, че някои от тези камъчета са ледени и биха могли да осигурят водоснабдяването на Земята Камъчен сняг. Това би довело до ранна версия на нашата планета, известна като Прото-Земя, приблизително половината от сегашната ни планета. (Сегашният ни възглед за Земята вероятно се е формирал след по-голямо въздействие около 100 милиона години по-късно, което също е довело до образуването на нашата луна.)

Въпреки това, тази теория за натрупване на чакъл за формирането на Земята е противоречива.

Учените са съгласни, че тази теория обяснява образуването на газови гиганти в нашата слънчева система, като Юпитер и Сатурн – натрупването на чакъл е единственият начин една гигантска планета да расте достатъчно бързо, преди нейният планетарен диск да се разпръсне. Но те са оспорвани в сравнение с техните земни събратя. други Той посочи проблемите Откъде са дошли камъчетата около планетата или защо планетите не са по-големи.

Най-широко приетата теория, казва Онит, е, че планетите от земния тип, като Земята, са се образували чрез поредица от сблъсъци от астероиди, които постепенно стават все по-големи и по-големи. Този процес означава, че формирането на Земята е отнело около 100 милиона години или повече. В този механизъм наличието на вода на Земята може да е било щастливо, може би транспортирано от астероид или комета.

Съавторът Мартин Шилър каза, че той и колегите му искат другите да преосмислят как са се образували планетите от земната група. „Да, разбира се, камъчетата са достъпни навсякъде. Разбира се, земните планети също ще растат чрез натрупване на камъчета“, каза Шилер, космохимик в университета в Копенхаген.

Писаро добави, че това изследване предоставя „най-силните доказателства“, че земните планети са се образували чрез натрупване на чакъл.

Екипът определи времевия мащаб на формирането на Земята, като разгледа силициевите изотопи от повече от 60 метеорита и близки до Земята планетарни тела, които представляват отломките, останали след формирането на планетата. Силицият е основен компонент на скалите и жизненоважен градивен елемент за планетата, подобно на въглерода за живота. Тъй като те са толкова изобилни във Вселената, те се произвеждат лесно и често и могат да служат като добър инструмент за проследяване на планетарни образувания.

Анализирайки състава на силиций в проби от различни възрасти, Ониет каза, че могат да съставят времева линия на това, което се е случвало в праховия диск преди формирането на Земята. Те открили, че с остаряването на пробите съставът на астероидите се е променил към образуването на космически прах, който е натрупан от Земята.

„Това е много убедително доказателство, че този прах също е бил пометен, докато се е придвижвал навътре към слънцето“, каза Ониет. „Щеше да бъде пометено от земята, защото растеше в натрупване.“

Бергер Шмиц, астроном от университета в Лунд, който не е участвал в изследването, каза, че констатациите са „много завладяващи“ и могат да променят начина, по който мислим за формирането на нашата планета.

„Ако тези обяснения са валидни (което аз вярвам, че ще бъдат), това представлява голяма промяна на парадигмата в нашето разбиране за формирането на Земята“, пише Шмиц, научен сътрудник в Chicago Field Museum, в имейл. Промените в парадигмите винаги идват като големи изненади…..колко сме грешали толкова дълго!

По-важното, каза той, констатациите показват, че няма нищо специално за нашата водоносна планета. „Това е просто една много обикновена планета в нашата галактика. Това е важно в опитите ни да разберем колко често срещани са висшите форми на живот във Вселената.“

Новото изследване предостави завладяващ анализ на изотопния състав на силиция в много планетарни материали, каза радиоизотопният космолог Франсоа Тисо, който не участва в изследването. Но той не е сигурен, че натрупването на песъчинки е най-простото обяснение за тенденциите в данните за силиция. Той каза, че е необходим допълнителен анализ за това как новите данни за изотопа Si пасват или не пасват на други модели.

Все пак Тисо от Калтех каза: „Това са вълнуващи резултати, които ще доведат до големи нови ограничения в нашето разбиране за формирането на Земята.“ „Това е вълнуващо време за общността и безспорна стъпка напред.“