Dolgo je veljalo, da je Zemlja nastala iz mešanice materiala iz notranjega in zunanjega Osončja. Po tej razlagi naj bi del snovi – predvsem tiste, bogate z vodo – prišel iz območij onkraj Jupitra.
Nova raziskava pa to sliko postavlja pod vprašaj.
Raziskovalci z ETH Zürich so z analizo izotopov v meteoritih in primerjavo z Zemljino sestavo prišli do presenetljivega zaključka: naš planet naj bi nastal skoraj izključno iz materiala, ki izvira iz notranjega Osončja.
Presenetljiv rezultat: skoraj nič materiala od daleč
Znanstvenika Paolo Sossi in Dan Bower sta primerjala podatke iz različnih meteoritov – tudi tistih, povezanih z Marsom in asteroidom Vesta – z Zemljinimi geokemičnimi značilnostmi.
Rezultat analize kaže, da material iz zunanjega Osončja predstavlja manj kot dva odstotka Zemljine mase ali pa ga sploh ni.
“Naši izračuni jasno kažejo: gradbeni material Zemlje izvira iz enega samega rezervoarja materiala,” pravi Sossi.
Bower dodaja: “Resnično smo bili presenečeni, ko smo ugotovili, da je Zemlja v celoti sestavljena iz materiala iz notranjega osončja.”
Izotopi razkrivajo izvor snovi
Ključ do novih ugotovitev so izotopi – različice atomov istega elementa, ki se razlikujejo po masi. Ti delujejo kot nekakšen “podpis”, s katerim je mogoče določiti, od kod prihaja material v Osončju.
Raziskovalci so uporabili podatke iz desetih različnih izotopskih sistemov, kar je bistveno širši nabor kot v prejšnjih študijah, ki so se pogosto opirale le na enega ali dva.
“Naše študije so pravzaprav poskusi podatkovne znanosti,” pojasnjuje Sossi. “Izvedli smo statistične izračune, ki se v geokemiji redko uporabljajo.”
Analiza kaže, da je Zemlja sestavljena iz tako imenovanega neogljikovega materiala, ki nastaja v notranjem Osončju. S tem odpade potreba po teoriji, da je bila snov iz zunanjih delov ključna za njen nastanek.
Vloga Jupitra kot naravne pregrade
Raziskovalci ponujajo tudi razlago, zakaj do večjega mešanja materiala sploh ni prišlo.
Po njihovem mnenju je imel ključno vlogo Jupiter. Ta plinski velikan je v zgodnji fazi razvoja Osončja s svojo gravitacijo ustvaril vrzel v protoplanetarnem disku – oblaku plina in prahu, iz katerega so nastajali planeti.
Ta “pregrada” naj bi učinkovito preprečila, da bi material iz zunanjega Osončja dosegel notranje dele, kjer se je oblikovala Zemlja.
“Naši izračuni so zelo robustni in temeljijo izključno na podatkih,” poudarja Bower.
Kaj to pomeni za nastanek Zemlje
Če se ugotovitve potrdijo, to pomeni pomemben premik v razumevanju nastanka Zemlje.
Po tej razlagi je bil naš planet oblikovan znotraj relativno zaprtega sistema, kjer je postopoma “zbiral” material iz svoje neposredne okolice. To odpira tudi novo vprašanje: kako je voda sploh prišla na Zemljo, če ni bila prinesena iz zunanjega Osončja.
Raziskovalci menijo, da so morali biti hlapni elementi, vključno z vodo, prisotni že v notranjem delu Osončja.
Hkrati analiza kaže podobnosti med Zemljo, Marsom in asteroidom Vesta, medtem ko za Merkur in Venero neposrednih dokazov še ni, saj znanstveniki nimajo vzorcev njunih kamnin.
Ugotovitve, objavljene v reviji Nature Astronomy, tako odpirajo nova vprašanja o nastanku planetov in nakazujejo, da bo razprava o izvoru Zemlje še daleč od zaključka.
