Vedci si roky lámali hlavu nad tým, odkiaľ vlastne pochádza materiál, z ktorého vznikla Zem. Podľa niektorých hypotéz významný podiel prišiel až z oblastí za Jupiterom. Odhady hovoria dokonca o 6 až 40 percentách. O regióne za Jupiterom výskumníci uvažujú preto, lebo práve tam sa nachádza najviac prchavých látok, vrátane vody.
Nová štúdia z ETH Zurich však tento obraz výrazne narušila. Výsledky ukázali niečo, čo výskumníkov prekvapilo viac, než čakali. Tím okolo Paola Sossiho a Dana Bowera sa pozrel na izotopy v meteoritoch odlišným spôsobom, než sa robilo doteraz. Izotopy predstavujú varianty rovnakého prvku, ktoré sa líšia hmotnosťou, informuje SciTech Daily. Práve tieto rozdiely fungujú ako akýsi „odtlačok prsta“, ktorý prezradí, kde materiál vznikol.
Odoberaj Vosveteit.sk cez Telegram a prihlás sa k odberu správ
Vedci porovnali izotopové zloženie rôznych meteoritov, vrátane tých, ktoré súvisia s Marsom alebo asteroidom Vesta, so zložením Zeme. Nezostali pri dvoch typoch izotopov, ako bývalo zvykom. Do analýzy zahrnuli desať rôznych izotopových systémov a použili pokročilé štatistické metódy. Tu sa ukázalo, že sa Zem s veľkou pravdepodobnosťou vytvorila takmer výlučne z materiálu z vnútornej časti Slnečnej sústavy. Podiel látok spoza Jupiteru klesol podľa tejto analýzy na menej než 2 percentá. Je dokonca možné, že neprispeli vôbec.
„Naše výpočty jasne ukázali, že stavebný materiál Zeme pochádza z jedného zdroja,“ vysvetlil Sossi, pričom jeho kolega dodal: „Boli sme úprimne prekvapení, keď sme zistili, že Zem sa skladá výlučne z materiálu z vnútornej Slnečnej sústavy.“
Tento záver ide proti doterajšej predstave o veľkom miešaní materiálu medzi vnútornou a vonkajšou časťou sústavy. Práve toto miešanie malo zabezpečiť prísun vody a ďalších prchavých látok na mladú Zem. Nové dáta však naznačili niečo iné. Práve tu sa začína riešiť dlhoročný problém, ktorý geológov trápil celé desaťročia.
Štúdia prináša nové dôkazy, ktoré pomôžu uzatvoriť dlhoročnú „izotopovú záhadu“
Výskumníci už dávno zistili, že naša Zem vykazuje zvláštne zloženie niektorých prvkov, napríklad vápnika alebo titánu. Toto zloženie sa nezhodovalo s väčšinou meteoritov, ktoré vedci analyzovali. Dlhé roky preto predpokladali, že im v zbierkach chýba nejaký zásadný typ vesmírneho kameňa.
Populárna spravodajská aplikácia pre iOS a Android dostala veľkú aktualizáciu. Pribudlo množstvo nových funkcií, ktoré musíš vyskúšať
Nová štúdia však naznačila jednoduchšie vysvetlenie. Žiadny „chýbajúci kameň“ zrejme neexistuje. Problém vznikol skôr v samotnom predpoklade, že Zem musí predstavovať zmes rôznych zdrojov z celej Slnečnej sústavy.
Dáta teraz ukázali, že Zem pôsobí skôr ako jeden konzistentný celok, materiál z jedného regiónu, ktorý sa postupne zhlukol do planéty.
Tým sa otvorila ešte dôležitejšia otázka, odkiaľ sa vzala voda. Doterajšie modely často počítali s tým, že vodu priniesli kométy alebo asteroidy z chladných oblastí za Jupiterom. Tento scenár sa označuje ako neskorý prísun materiálu.
Lenže ak Zem vznikla takmer výlučne z vnútorného materiálu, tento scenár prestáva byť nevyhnutný. Znamená to, že voda mohla byť súčasťou „receptu“ už od začiatku. Vnútorná Slnečná sústava tak zrejme nebola taká suchá, ako sa predpokladalo.
Pre hľadanie života vo vesmíre ide o podstatný posun. Ak sa voda udržala aj v materiáli blízko hviezdy, podmienky vhodné pre život nemusia byť tak vzácne, ako naznačovali staršie modely.
Jupiter hrá opäť dôležitú úlohu v Slnečnej sústave
Kľúčovú rolu v celom procese zohral Jupiter. Výskumníci ho síce označujú ako bariéru, no aj napriek tomu jeho úloha stojí za pozornosť. Jupiter rástol extrémne rýchlo, pravdepodobne už počas prvých miliónov rokov existencie Slnečnej sústavy. Svojou silnou gravitáciou začal doslova „vysávať“ okolitý plyn a prach.
Tým vytvoril v protoplanetárnom disku výraznú medzeru, pričom táto štruktúra fungovala ako fyzická prekážka. Prach a materiál z vonkajších oblastí sa cez ňu smerom k Slnku nedostal. Nové výsledky naznačili, že táto bariéra fungovala mimoriadne efektívne.
„Naše výpočty sú veľmi robustné a stoja čisto na dátach, nie na fyzikálnych predpokladoch, ktoré zatiaľ úplne nepoznáme,“ zdôraznil Bower.
Bez tejto blokády by sa materiál pravdepodobne premiešal oveľa viac. Zem by potom mohla obsahovať výrazne vyšší podiel vody a prchavých látok. Takýto svet by vyzeral úplne inak, možno ako planéta pokrytá oceánom bez väčších súší.
Zdroj: flickr.com (Hubble ESA) (CC BY 2.0)
Planéty vnútornej Slnečnej sústavy vznikali z jedného balíka materiálu
Zaujímavé je aj porovnanie s inými telesami. Zloženie Zeme sa veľmi podobá Marsu a asteroidu Vesta. To naznačuje spoločný pôvod materiálu v tej istej časti disku. Vedci dokonca odhadli, že podobné zloženie môžu mať aj Venuša a Merkúr. Priame potvrdenie však zatiaľ chýba, keďže z týchto planét nemáme vzorky hornín.
Výskum tak neposunul len odpoveď na otázku „z čoho vznikla Zem“. Zmenil aj pohľad na to, ako sa formovali planéty ako celok a aké podmienky pri tom vznikali.
Páčil sa vám článok? Sledujte nás na Facebooku