התנגשות פלנטרית שיצרה את הירח העביר אלמנטים בסיסיים של החיים

רוב הפחמן והחנקן בגופנו הגיעו כנראה מכוכב לכת בגודל של מאדים שהתנפץ לכדור הארץ לפני 4.4 מיליארד שנים, אומרים מדענים. חוקרים חשבו מזמן שהאלמנטים האלה, חיוניים לכל החיים, הגיעו לכוכב הלכת שלנו על גבי גופים פרימיטיביים כמו אסטרואידים, אך אנליזה חדשה מצביעה על כך שהפחם והחנקן עלו ככל הנראה לכדור הארץ בכוכב שכבר הבדיל לשכבות - סימן של גוף בוגר יותר אסטרונומי, אולי עובר פלנטרית עם עטיפה וליבה. אותה התנגשות, הם אומרים, יצרה את הירח.

במאמר שפורסם ביום רביעי התקדמות המדע, צוות באוניברסיטת רייס בטקסס תיאר שורה של ניסויים וסימולציות התומכים בהשערה כי התנגשות אחת גדולה הפקידה את הבסיס הכימי של החיים על כדור הארץ.

ד"ר גואלאל, דוקטור. סטודנט באוניברסיטת רייס וכותב המחקר הראשי, מספר הפוך כי מחקר זה משנה את הסיפור של איך אבני הבניין היסוד של החיים הגיעו לכדור הארץ שלנו.

"הרעיון שהיה נפוץ בקהילה המדעית הוא שהאלמנטים הללו נמסרו על ידי גופים לא מובחנים אחרי שכל כדור הארץ כמעט צבר", אומר גראואל. "מה שאנחנו מנסים לומר הוא כי אלמנטים אלה נמסרו למעשה על ידי השפעה ענקית של גוף גדול, מובחן, ולא על ידי גופים קטנים יותר."

על ידי השוואת היצירות הכימיות של קרום כדור הארץ עם משקפיים על הירח, הצוות של גראואל הגיע למסקנה כי הם חולקים מקור משותף - האירוע האסון שהרכיב את הירח. ולאחר מכן, על ידי הפעלת סימולציות על האופן שבו חלקים שונים מתמקמים בחלקים שונים של כוכב לכת כפי שהוא מבדיל, החוקרים זיהו שכוכב מובחן שהתנגש בכדור הארץ היה בעל יחס עשיר בהרבה של פחמן על פני השטח שלו מאשר גוף לא מובחן היה. הסיבה לכך היא, כי הם מצאו, האלמנט היה להסתפק הליבה ברזל, משאיר פחות עקבות כימיים בקרום של כדור הארץ. אותו תהליך, אומרים החוקרים, קרה בהתהוות הליבה של כדור הארץ.

לכן, כאשר כוכב לכת עוברי זה התנגש בכדור הארץ, כ -100 מיליון שנה אחרי שהפלנטה שלנו יצרה, הוא היה מעביר חומר לכדור הארץ הנושא את החתימה הכימית של כוכב לכת שהפחם שלו התמקם בליבה - בניגוד לגוף בלתי מובחן שהרכבו היה אחיד יחסית.

והמודלים שלהם נשאו את ההשערה הזאת, מעניקים תמיכה נוספת לרעיון שההתנגשות הפלנטרית אותה יצרה הירח גם הפקידה את החומרים הבסיסיים ביותר לחיים על הפלנטה שלנו.

מחקר זה מבוסס על עבודה קודמת של אותה מעבדה ברייס, המעבדה של ראג'דיפ דסגופה, דוקטור, שגם הוא היה שותף למחבר על הנייר החדש.

עם נייר חדש זה, הצוות ממשיך להוסיף עוד ראיות לרעיון כי יסודות חיוניים לחיים נמסרו על ידי השפעה ענקית. גראואל אומר שהרעיון יכול לשנות את האופן שבו אנשים מסתכלים על הכוח ההרסני של התנגשויות פלנטריות.

"כשאנשים מסתכלים על השפעות ענקיות, הם תמיד מסתכלים על זה כעל אירוע הרסני", הוא אומר. "אבל עכשיו אתה יכול באמת לחשוב על זה כמו גם על החיים."

תקציר: מעמדו של כדור הארץ ככוכב החיים היחיד שמקיים חיים הוא תוצאה של מנגנון התזמון והמסירה של פחמן (C), חנקן (N), גופרית (S) ומימן (H). על בסיס החתימות האיזוטופיות שלהם, נדיפים ארציים נחשבים כי נגזר chondrites פחמן, ואילו קומפוזיציות איזוטופי של יסודות לא עיקרי ואת יסודות קורט עולה כי enstatite דמוי chondrite חומרים הם אבני הבניין העיקרי של כדור הארץ. עם זאת, היחס C / N של כדור הארץ סיליקט עיקר (BSE) הוא superchondritic, אשר שולל את משלוח נדיף ידי פורניר מאוחר chondritic. בנוסף, אם נמסר במהלך השלב העיקרי של הצבירה של כדור הארץ, לאחר מכן, בשל הסידרופילי (מתכת אוהב יותר) הטבע של C יחסית N, היווצרות הליבה צריך להשאיר מאחורי יחס subchondritic C / N ב BSE. כאן, אנו מציגים ניסויים בלחץ גבוה הטמפרטורה כדי להגביל את גורלם של נדיפים CNS מעורבים במהלך הפרדת הליבה המעטפת של האוקיינוסים כוכבי הלכת עוברי פלנטרית ולהראות כי C הופך הרבה פחות siderophile ב N- נושאות S- סגסוגות עשירות, בעוד הדמות siderophile של N נשארת במידה רבה ללא נוכחות בנוכחות S. בעזרת הנתונים החדשים והדמיות מונטה קרלו הפוכות, אנו מראים שההשפעה של כוכב לכת מאדים, עם תרומות מינימליות מחומר דמוי צ'ונדריט דמוי פחמן, ובמקרה עם אירוע יצירת הירח, יכול להיות המקור של נדיפים העיקריים ב BSE.