Dünya’nın uçucularının çoğu Jüpiter’in ötesinden geldi. Kredi bilgileri: Imperial College London/NASA
Imperial College London araştırmacıları, meteoritlerin analizi yoluyla, bazıları yaşamın yapı taşlarını oluşturan, Dünya’nın uçucu kimyasallarının olası uzak kökenini keşfettiler.
Araştırmacılar, Dünya’nın uçucu element çinko arzının yaklaşık %50’sinin, aşağıdakiler gibi gezegenleri kapsayan asteroit kuşağının ötesinde, dış Güneş Sisteminden kaynaklanan asteroitlerden geldiğini buldular. Jüpiter, SatürnVe Uranüs. Bu malzemenin, su gibi diğer önemli uçucuları da sağladığına inanılıyor.
Uçucular, nispeten düşük sıcaklıklarda katı veya sıvıdan gaz haline kolayca geçiş yapan elementler veya bileşiklerdir. Suyun yanı sıra canlı organizmalarda en sık görülen altı elementi içerirler. Hal böyle olunca bu malzemenin eklenmesi Dünya’da yaşamın ortaya çıkması için önemli olmuş olacaktır.
Bundan önce araştırmacılar, Dünya’daki uçucu maddelerin çoğunun Dünya’ya daha yakın oluşan asteroitlerden geldiğini düşünüyorlardı. Bulgular, Dünya’nın yaşamı sürdürmek için gerekli özel koşulları barındırmaya nasıl geldiğine dair önemli ipuçları veriyor.
Mavi gezegen: Bulgular, Dünya suyunun kökeni hakkında ipuçları veriyor.
Kıdemli yazar Profesör Mark Rehkämper, Imperial College Londra‘in Yer Bilimleri ve Mühendisliği Bölümü, şunları söyledi: “Verilerimiz, Dünya’nın çinko envanterinin yaklaşık yarısının, Jüpiter’in yörüngesinin ötesinde, dış Güneş Sisteminden gelen malzemeler tarafından sağlandığını gösteriyor. Erken Güneş Sistemi gelişiminin mevcut modellerine dayanarak, bu tamamen beklenmedik bir durumdu.”
Önceki araştırmalar, Dünya’nın neredeyse yalnızca, araştırmacıların Dünya’nın uçucu kimyasallarının baskın kaynağı olduğu sonucuna vardığı iç Güneş Sistemi malzemesinden oluştuğunu öne sürdü. Buna karşılık, yeni bulgular, dış Güneş Sisteminin daha önce düşünülenden daha büyük bir rol oynadığını gösteriyor.
Profesör Rehkämper şunları ekledi: “Güneş Sistemi dışındaki malzemenin bu katkısı, Dünya’nın uçucu kimyasalların envanterinin oluşturulmasında hayati bir rol oynadı. Görünüşe göre, dış Güneş Sistemi malzemesinin katkısı olmasaydı, Dünya bugün bildiğimizden çok daha az uçucu maddeye sahip olacaktı – bu da onu daha kuru hale getiriyor ve potansiyel olarak yaşamı besleyip sürdüremez hale getiriyor.”
Bulgular yakın zamanda yayınlandı Bilim.
Araştırmayı yürütmek için araştırmacılar, karbonlu olmayan göktaşları olarak bilinen iç Güneş Sisteminden on bir ve karbonlu göktaşları olarak bilinen dış Güneş Sisteminden yedi yedi olmak üzere, farklı kökenlerden 18 göktaşı incelediler.
Artık Dünya’nın yaşamı sürdüren eşsiz su bolluğunu anlamaya daha yakınız.
Her göktaşı için, çinkonun beş farklı formunun (veya izotoplarının) nispi bolluklarını ölçtüler. Daha sonra, bu malzemelerin her birinin Dünya’nın çinko envanterine ne kadar katkıda bulunduğunu tahmin etmek için her bir izotopik parmak izini Dünya örnekleriyle karşılaştırdılar. Sonuçlar, Dünya’nın kütlesinin yalnızca yüzde onunu karbonlu cisimlerden oluşturduğunu, ancak bu malzemenin Dünya’nın çinkosunun yaklaşık yarısını sağladığını gösteriyor.
Araştırmacılar, yüksek konsantrasyonda çinko ve diğer uçucu bileşenlere sahip malzemenin de suda nispeten bol olabileceğini söyleyerek, Dünya suyunun kökeni hakkında ipuçları veriyor.
Makalenin ilk yazarı Yer Bilimleri ve Mühendisliği Bölümü’nde doktora adayı olan Rayssa Martins şunları söyledi: “Dünya’ya bazı karbonlu maddelerin eklendiğini uzun zamandır biliyorduk, ancak bulgularımız bu malzemenin oluşumunda kilit bir rol oynadığını gösteriyor. bazıları hayatın gelişmesi için gerekli olan uçucu unsurlardan oluşan bütçemiz.
Daha sonra, araştırmacılar kayaları analiz edecekler. Mars4,1 ila 3 milyar yıl önce kurumadan önce suyu barındıran , ve Ay. Profesör Rehkämper şunları söyledi: “Yaygın olarak kabul edilen teori, Ay’ın yaklaşık 4,5 milyar yıl önce büyük bir asteroitin embriyonik bir Dünya’ya çarpmasıyla oluştuğu yönündedir. Ay kayalarındaki çinko izotoplarını analiz etmek, bu hipotezi test etmemize ve çarpışan asteroidin su da dahil olmak üzere uçucu maddelerin Dünya’ya taşınmasında önemli bir rol oynayıp oynamadığını belirlememize yardımcı olacak.”
Referans: Rayssa Martins, Sven Kuthning, Barry J. Coles, Katharina Kreissig ve Mark Rehkämper, 26 Ocak 2023, “Meteoritlerdeki çinkonun nükleosentetik izotop anomalileri, Dünya’nın uçucularının kökenini sınırlar”, Bilim.
DOI: 10.1126/science.abn1021
Çalışma, Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi (STFC – UKRI’nin bir parçası) tarafından finanse edildi ve Rayssa Martins, Imperial College London Presidents’ Ph.D. Burs.