Da jorden ble til, var det for varmt for vann. Men hvor kom hun fra da? To nye studier avslører hvordan Jupiter spilte en rolle.
Menneskeheten eksisterer fordi det var en virkelig eksplosjon. Og mer enn en gang. I løpet av solsystemets fødselstimer dannet støvpartikler først små biter, og deretter store asteroider. Massive kropper smeltet kontinuerlig sammen og smeltet til en ny kropp. Til slutt gjensto bare noen få planetariske rusk som gradvis ryddet seg rundt solen. Slik dukket jorden opp for 4,5 milliarder år siden.
Denne teorien om jordens opprinnelse er et vitenskapelig kompromiss. Bare han ikke svarer på alle spørsmålene. Hvor kom vann fra på den blå planeten? Forskere er tross alt enstemmige i den oppfatning at når jorden ble dannet, var det for varmt for vannmolekyler. Det er flere teorier om opprinnelsen.
To relevante studier fremmer samtidig en av de nyeste teoriene, ifølge hvilke Jupiter spilte en ledende rolle. Vann og andre flytende stoffer ble brakt til jorden ikke slik de tenkte på det tidligere, på et senere tidspunkt ved hjelp av kometer og asteroider, men allerede på den første fasen av planets fremvekst.
I begynnelsen var det varme
Da den kosmiske bombingen fant sted, var temperaturen inne i solsystemet så høy at vann bare eksisterte i form av gass. Men de unge, uformede planetene kunne ikke akseptere denne gassen. I stedet bar en sterk solvind den inn i dypet av rommet. Først senere kom den vitale kjemiske forbindelsen H20 tilbake fra det ytre, kalde solsystemet. Når? Og hvordan?
Forskning fra forskere Mario Fischer-Gödde og Thorsten Kleine ved Universitetet i Münster indikerer at den underlige bevegelsen til planeten Jupiter i løpet av solsystemets første million år førte vann tilbake til jorden. Disse dataene strider mot den utbredte teorien, ifølge hvilken vann havnet på jorden bare i den siste fasen av jordens opprinnelse for 4,4-3,9 milliarder år siden ved hjelp av meteoritter og asteroider. Hovedargumentet deres er det sjeldne elementet Ruthenium.
Kampanjevideo:
Materialet har spesielle egenskaper. Det graverer mot jern, siderofilt, som forskerne sier, og derfor i de tidlige stadiene av planets fremvek sank for det meste til kjernen, som inneholder jern. Men ruthenium finnes også i lagene av jordskorpen og kappen. Ideell for Fischer-Gedde og Kleine, fordi de ved å gjøre det vet hva de skal fortelle om jordens nylige historie.
Vandrende Jupiter
Terrestrisk ruthenium har en spesifikk sammensetning. Den består av atomer med forskjellige antall nøytroner, isotoper, og har dermed et slags kjemisk fingeravtrykk som teamet kan sammenligne med ruthenium fra unge meteoritter.
Avhengig av opprinnelsen til meteorittene, som er rester av det unge solsystemet, er sammensetningen av deres ruthenium også forskjellig. Kometer som inneholder vann fra det ytre solsystemet har et annet fingeravtrykk enn tørre meteoritter fra det indre solsystemet. Opprinnelsen til kappen fra den siste fasen av fremveksten av jorden kan forklares med dette.
Resultatene av Fischer-Gedde-studien indikerer at kappen kommer fra meteoritter fra enstatittkondrittfamilien. Vannrike gjenstander fra det ytre solsystemet ser ikke ut til å ha kollapset.
"Siden vi kan utelukke at vannet kom til jorden med meteorittene, skjedde det like før det," sier Torsten Kleine. Hans forskning underbygger "Big Pivot" -modellen som ble etablert for bare noen få år siden.
I samsvar med denne modellen drev den unge Jupiter mot det indre solsystemet på grunn av effekten av planetens gasshylle. Da Saturn senere dukket opp, ble den trukket utover igjen i dagens bane. Mens gassgiganten presset steinete materiale mot solen på vei tilbake, kastet den meteoritter og vann fra det ytre solsystemet mot jorden. "Dette førte mange vannholdige meteorer til jorden på et tidspunkt," sier Kleine. Og dette skjedde ganske tidlig i jordens historie.
Vannløse meteoritter dannet jorden
En annen studie av Nicholas Daufas fra University of Chicago støttet forskerne i deres teori. Den amerikanske forskeren vendte seg også til ideen om ruthenium og brukte den på flere elementer samtidig. Alle av dem vises både på jorden og i meteoritter. I motsetning til tyske forskere testet han ikke antagelsene sine om virkelige kosmiske elementer, men utviklet på grunnlag av tilgjengelig forskning en matematisk modell om opprinnelsen til jordbasert materiale. Ifølge det dukket jorden opp i to faser. I den første fasen ble bygningsmaterialet dannet av noen vannrike meteoritter fra det ytre solsystemet - omtrent en tidel av den daværende massen på jorden - og vannfrie enstatittkondritter. På den andre fasen var det ikke flere vannrike meteoritter; bare enstatittkondritter ble sendt til jorden.
Ingen data om kometer
Problemet er at alle forskere bare studerte meteoritter, det vil si himmellegemer som falt til jorden. "Vi antar at forholdet mellom isotoper av ruthenium er mindre konsistent med forholdet med jorden, jo lenger fra solkometene vises," sier Kleine. "Dermed utelukker vi de ytre himmellegemene som bærere av vann i den siste fasen av fremveksten av jorden." Hvis det, i motsetning til forventningene, er kometer utenfor solsystemet som har de samme isotoper av ruthenium som jorden, vil denne modellen ikke lenger fungere.
Det som mangler for å løse gåten til kilden til jordens vann, er pålitelige data om slike himmellegemer. De kan leveres fra kometekspedisjoner. Siden Den europeiske romfartsorganisasjonens Rosetta-oppdrag ennå ikke har gitt nok data, satser forskere på fremtidige prosjekter. Imidlertid har en offisiell beslutning om et slikt oppdrag ennå ikke blitt tatt.
Tobias Landwehr
