Kad Zeme radās, tā bija pārāk karsta ūdenim. Bet no kurienes viņa tad radās? Divi jauni pētījumi atklāj, kā Jupiters spēlēja lomu.
Cilvēce pastāv tāpēc, ka notika reāls sprādziens. Un ne reizi vien. Saules sistēmas dzimšanas stundās vispirms putekļu daļiņas veidoja mazus gabaliņus, bet pēc tam lielus asteroīdus. Masveida ķermeņi pastāvīgi saplūda viens ar otru un izkusa jaunā ķermenī. Galu galā bija palikuši tikai daži planētu gruveši, kas pamazām atbrīvojās no ceļa ap sauli. Tā Zeme parādījās pirms 4,5 miljardiem gadu.
Šī Zemes izcelsmes teorija ir zinātnisks kompromiss. Tikai viņš neatbild uz visiem jautājumiem. No kurienes uz zilās planētas nāca ūdens? Galu galā pētnieki ir vienisprātis, ka tad, kad Zeme izveidojās, tā bija pārāk karsta ūdens molekulām. Ir vairākas teorijas par tā izcelsmi.
Divi attiecīgie pētījumi vienlaikus veicina vienu no jaunākajām teorijām, saskaņā ar kuru Jupiteram bija galvenā loma. Ūdens un citas šķidras vielas tika nogādātas uz Zemes nevis tā, kā viņi par to domāja agrāk, vēlāk ar komētu un asteroīdu palīdzību, bet gan jau planētas parādīšanās pirmajā posmā.
Sākumā bija karstums
Kad notika bombardēšana kosmosā, temperatūra Saules sistēmā bija tik augsta, ka ūdens pastāvēja tikai gāzes veidā. Bet jaunās, neveidotās planētas nespēja pieņemt šo gāzi. Tā vietā spēcīgs Saules vējš to aiznesa kosmosa dziļumos. Tikai vēlāk svarīgākais ķīmiskais savienojums H20 atgriezās no ārējās, aukstās Saules sistēmas. Kad? Un kā?
Minsteres universitātes zinātnieku Mario Fišera-Gēde un Torstena Kleina pētījumi norāda, ka Jupitera planētas dīvainā kustība Saules sistēmas pirmajos miljonos gados atnesa ūdeni uz Zemes. Šie dati ir pretrunā ar plaši izplatīto teoriju, saskaņā ar kuru ūdens nokļuva uz Zemes tikai pēdējā Zemes rašanās fāzē pirms 4,4-3,9 miljardiem gadu ar meteorītu un asteroīdu palīdzību. Viņu galvenais arguments ir retais elements Rutenijs.
Reklāmas video:
Materiālam ir īpašas īpašības. Tas gravitē uz dzelzi, siderofīls, kā saka pētnieki, un tāpēc planētas parādīšanās sākuma stadijā lielākoties nogrima līdz kodolam, kas satur dzelzi. Bet rutēnijs ir sastopams arī Zemes garozas un mantijas slāņos. Ideāli piemērots Fišerim-Geddei un Kleinai, jo šādi rīkojoties, viņi zina, ko stāstīt par neseno Zemes vēsturi.
Klejojošais Jupiters
Sauszemes rutēnijam ir īpašs sastāvs. Tas sastāv no atomiem ar dažādu neitronu, izotopu skaitu, un tāpēc tam ir sava veida ķīmiskais pirkstu nospiedums, ko komanda varētu salīdzināt ar jauno meteorītu rutēniju.
Atkarībā no meteorītu izcelsmes, kas ir jaunās Saules sistēmas paliekas, atšķiras arī to rutēnija sastāvs. Komētām, kurās ir ūdens no ārējās Saules sistēmas, ir atšķirīgs pirkstu nospiedums nekā sausajiem meteorītiem no iekšējās Saules sistēmas. Apvalka izcelsme no Zemes parādīšanās pēdējā posma ir izskaidrojama ar to.
Fišera-Geddes pētījuma rezultāti norāda, ka apvalks nāk no meteorītiem no enstatītu hondrītu ģimenes. Šķiet, ka ar ūdeni bagātie objekti no ārējās Saules sistēmas nav sabrukuši.
"Tā kā mēs varam izslēgt, ka ūdens uz Zemes ieradās kopā ar meteorītiem, tas notika tieši pirms tam," saka Torstens Kleins. Viņa pētījums pamato modeli “Big Pivot”, kas tika izveidots tikai pirms dažiem gadiem.
Saskaņā ar šo modeli jaunais Jupiters dreifēja uz iekšējo Saules sistēmu planētas gāzes apvalka ietekmes dēļ. Kad vēlāk parādījās Saturns, tas atkal tika izvilkts uz āru šodienas orbītā. Kamēr gāzes gigants atgriezās pretī Saules virzienā, tas meta meteorītus un ūdeni no ārējās Saules sistēmas uz Zemi. "Tas kādā brīdī uz Zemes atnesa daudz ūdeni saturošu meteoru," saka Kleine. Un tas notika diezgan agri Zemes vēsturē.
Bezūdens meteorīti veidoja Zemi
Vēl viens pētījums, ko veica Nikolass Daufass no Čikāgas universitātes, atbalstīja pētniekus viņu teorijā. Amerikāņu pētnieks pievērsās arī rutēnija idejai un vienlaikus to pielietoja vairākiem elementiem. Visi tie parādās gan uz Zemes, gan meteorītos. Atšķirībā no vācu zinātniekiem, viņš nepārbaudīja savus pieņēmumus uz reāliem kosmiskiem elementiem, bet, pamatojoties uz pieejamajiem pētījumiem, izstrādāja matemātisko modeli par zemes materiāla izcelsmi. Saskaņā ar to Zeme parādījās divās fāzēs. Pirmajā posmā būvmateriālu veidoja daži ar ūdeni bagāti meteorīti no ārējās Saules sistēmas - apmēram viena desmitā daļa no toreizējās Zemes masas - un bezūdens enstatīta hondrīti. Otrajā posmā vairs nebija ar ūdeni bagātu meteorītu, uz Zemi tika nosūtīti tikai enstatītu hondrīti.
Nav datu par komētām
Problēma ir tā, ka visi zinātnieki pētīja tikai meteorītus, tas ir, debess ķermeņus, kas nokrita uz Zemes. "Mēs pieņemam, ka rutēnija izotopu attiecība ir mazāk atbilstoša attiecībai ar Zemi, jo tālāk no Saules komētām parādās," saka Kleine. "Tādējādi mēs izslēdzam ārējos debess ķermeņus kā ūdens nesējus Zemes parādīšanās pēdējā posmā." Ja pretēji gaidītajam ārpus Saules sistēmas ir komētas, kurām ir tādi paši rutēnija izotopi kā Zemei, šis modelis vairs nedarbosies.
Tas, kas trūkst, lai atrisinātu zemes ūdens avota mīklu, ir ticami dati par šādiem debess ķermeņiem. Tos var nodrošināt no komētu ekspedīcijām. Tā kā Eiropas Kosmosa aģentūras Rosetta misijai vēl nav jāsniedz pietiekami daudz datu, pētnieki liek derības par nākotnes projektiem. Tomēr oficiāls lēmums par šādu misiju vēl nav pieņemts.
Tobiass Landvērs