Najveći izazov sa kojim se suočavaju astrobiolozi jeste to što postoji samo jedna planeta za koju znamo da ima život. Od svih nebeskih tijela u Sunčevom sistemu, samo Zemlja ima gustu atmosferu, tečnu vodu na svojoj površini i organsku hemiju koja podržava život.
Međutim, ovi uslovi nisu postojali prije više milijardi godina kada je Zemlja još bila mlada. Dok je maglina iz koje su se formirale planete bila bogata gasovitim elementima, visoke temperature u unutrašnjem Sunčevom sistemu uglavnom su sprečavale njihovu kondenzaciju, prenosi RTS.
Kao rezultat toga, ovi elementi nisu bili ugrađeni u čvrste stjenovite materijale od kojih su nastale unutrašnje planete. Samo nebeska tijela koja su se formirala dalje od Sunca zadržala su supstance neophodne za život, što otvara pitanja o tome kako i kada su one uvedene na Zemlju.
Nova studija
U novoj studiji, istraživači sa Univerziteta u Bernu prvi put su pokazali kako je hemijski sastav prvobitne Zemlje bio završen tri miliona godina nakon njenog nastanka (prije oko 4,5 milijardi godina). Njihovi rezultati impliciraju da su sastojci za život (voda, jedinjenja ugljenika, sumpor itd.) naknadno donijeti, najvjerovatnije udarom.
Studiju su sproveli Paskal Moris Krutaš i Klaus Mesger, postdoktorand i profesor emeritus geohemije sa Instituta za geološke nauke Univerziteta u Bernu. Mesger je takođe član naučnog komiteta koji nadgleda Centar za svemir i nastanjivost u Bernu. Njihovo istraživanje, koje je bilo dio Krutašove doktorske disertacije, objavljeno je 1. avgusta u časopisu Science Advances.
Tim se fokusirao na dva izotopa – mangan 53 i hrom 53 – u meteoritima i uzorcima stijene sa Zemlje. Zatim su korišćeni modelski proračuni da bi se odredilo koliko je vremena bilo potrebno da se razvije hemijski sastav Zemlje. To im je omogućilo da utvrde starost ovih elemenata i izvedu hemijski potpis (jedinstveni obrazac elemenata koji ga čini) primitivne Zemlje.
Rezultati su pokazali da je sastav Zemlje bio završen manje od tri miliona godina nakon formiranja Sunčevog sistema, pružajući prve empirijske podatke o izvornom sastavu primitivne Zemlje.
Hipoteza o Velikom udaru
„Sistem mjerenja vremena visoke preciznosti, zasnovan na radioaktivnom raspadu mangana-53, korišćen je za određivanje tačne starosti. Ovaj izotop je bio prisutan u ranom Sunčevom sistemu i raspadao se u hrom-53 sa poluživotom od oko 3,8 miliona godina. Naš Sunčev sistem nastao je prije oko 4.568 miliona godina. Uzimajući u obzir da je bilo potrebno do 3 miliona godina da se odrede hemijska svojstva Zemlje, to je iznenađujuće brzo“, objasnio je Krutaš.
Prema njegovim riječima, ovi rezultati podržavaju hipotezu o Velikom udaru, koja kaže da je sistem Zemlja–Mjesec nastao usljed masivnog sudara prije oko 4,5 milijardi godina između primitivne Zemlje i objekta veličine Marsa (Teja).
Pretpostavlja se da je Teja nastala dublje u Sunčevom sistemu i da je njen sastav uključivao više isparljivih elemenata, uključujući vodu.
Analiza tima ukazuje na to da je primitivna Zemlja bila suva, stjenovita planeta, a da je njen sudar sa Tejom donio sve elemente koji su omogućili nastanak života.
Značaj otkrića
Njihovi nalazi značajno doprinose razumijevanju procesa u ranom Sunčevom sistemu i pružaju tragove o tome kako i kada je život nastao. Takođe mogu biti od velikog značaja u potrazi za životom izvan Zemlje (astrobiologija) i utvrđivanju da li stjenovite planete bliže svojim zvijezdama mogu imati sastojke neophodne za život.
Sljedeći korak, kaže Krutaš, jeste detaljnije istraživanje događaja sudara, što će vjerovatno uključivati kompjutersko modelovanje i simulacije.
„Zemlja svoju prijemčivost za život ne duguje kontinuiranom razvoju, već vjerovatno slučajnom događaju – kasnom udaru stranog, vodom bogatog tijela. To jasno pokazuje da životu naklonjeni uslovi u univerzumu nisu nimalo nešto što se podrazumijeva. Do sada je ovaj događaj sudara nedovoljno shvaćen. Potrebni su modeli koji mogu u potpunosti da objasne ne samo fizičke osobine Zemlje i Mjeseca, već i njihov hemijski sastav i izotopske potpise“, zaključio je Krutaš.