Trái đất được hình thành có chứa các hóa chất cần thiết cho sự sống bắt đầu. Một lý thuyết được hỗ trợ tốt, được gọi là lý thuyết veneer muộn muộn, gợi ý rằng các hóa chất dễ bay hơi cần thiết cho sự sống đã đến rất lâu sau khi Trái đất hình thành, được đưa đến đây bởi các thiên thạch. Nhưng một nghiên cứu mới thách thức lý thuyết veneer muộn.
Bằng chứng cho thấy Mặt trăng được tạo ra khi một hành tinh có kích thước sao Hỏa tên là Theia va chạm với Trái đất. Sự va chạm đã tạo ra một mảnh vỡ từ đó Mặt trăng hình thành. Bây giờ, nghiên cứu mới này nói rằng tác động tương tự có thể đã cung cấp các hóa chất cần thiết cho sự sống đến Trái đất trẻ.
Tập hợp của chúng tôi là kịch bản đầu tiên có thể giải thích thời gian và phân phối <của chất bay hơi> theo cách phù hợp với tất cả các bằng chứng địa hóa.
Đồng tác giả Rajdeep Dasgupta, Khoa Trái đất, Khoa học Môi trường và Hành tinh, Đại học Rice.
Tác động giữa Trái đất và Theia xảy ra khoảng 4,4 tỷ năm trước, rất sớm trong cuộc sống của Trái đất. Rằng khi Trái đất rất có thể đã nhận được hầu hết carbon, nitơ và các hóa chất dễ bay hơi khác cần thiết cho sự sống tồn tại. Nghiên cứu mới của Đại học Rice và được công bố trên tạp chí Science Advances.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu các thiên thạch nguyên thủy từ Trái đất sơ khai và các hành tinh đá khác trong Hệ Mặt trời bên trong. Họ đã tìm thấy rằng các thiên thạch cổ đại đã cạn kiệt các hóa chất dễ bay hơi cần thiết cho sự sống. Điều đó đặt ra câu hỏi, hóa chất dễ bay hơi Earth Trái đến từ đâu?
Từ nghiên cứu về các thiên thạch nguyên thủy, các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng Trái đất và các hành tinh đá khác trong hệ mặt trời bên trong đang cạn kiệt dễ bay hơi, theo tác giả nghiên cứu Rajdeep Dasgupta. Tuy nhiên, thời gian và cơ chế giao hàng không ổn định đã được tranh luận sôi nổi. Của chúng tôi là kịch bản đầu tiên có thể giải thích thời gian và phân phối theo cách phù hợp với tất cả các bằng chứng địa hóa.
Theo nhóm nghiên cứu, hành tinh va chạm này có lõi giàu lưu huỳnh, trong khi lớp phủ và lớp vỏ của nó chứa chất bay hơi. Khi va chạm với Trái đất, nó đã tiêm các hóa chất cần thiết cho sự sống, như nitơ, carbon, hydro và lưu huỳnh, vào lớp vỏ Trái đất. Vụ va chạm cũng đẩy một lượng lớn vật chất vào không gian, kết lại với Mặt trăng.
Những gì chúng tôi tìm thấy là tất cả các bằng chứng, phù hợp với tác động hình thành mặt trăng liên quan đến một hành tinh có kích thước sao Hỏa dễ bay hơi với lõi giàu lưu huỳnh.
Damanveer Grewal, tác giả chính của nghiên cứu, sinh viên tốt nghiệp, Đại học Rice.
Nhóm nghiên cứu thực hiện nghiên cứu này đã thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm mô phỏng các điều kiện áp suất và nhiệt độ cao được tìm thấy khi một lõi hành tinh được hình thành. Các thí nghiệm đã giúp kiểm tra lý thuyết của họ nói rằng các chất bay hơi đến Trái đất là kết quả của một vụ va chạm với một hành tinh có lõi giàu lưu huỳnh.
Hàm lượng lưu huỳnh của lõi hành tinh nhà tài trợ là vấn đề quan trọng vì các bằng chứng thực nghiệm khó hiểu về carbon, nitơ và lưu huỳnh tồn tại trong tất cả các phần của Trái đất ngoài lõi. Phần lõi không tương tác với phần còn lại của Trái đất, nhưng mọi thứ bên trên nó, lớp phủ, lớp vỏ, thủy quyển và bầu khí quyển, tất cả đều được kết nối với nhau
tác giả chính của nghiên cứu và nghiên cứu sinh Damanveer Grewal nói. Vật liệu chu kỳ giữa chúng.
Họ đã thử nghiệm ý tưởng này với lõi Trái đất được đưa ra giả thuyết có chứa các mức lưu huỳnh khác nhau. Họ muốn biết liệu lõi có hàm lượng lưu huỳnh cao loại trừ carbon, nitơ hay cả hai. Nhìn chung, họ thấy rằng hàm lượng lưu huỳnh trong lõi càng lớn thì càng ít khả năng nó sẽ chứa chất bay hơi. Ít nhất là trong trường hợp Earth Trái đất.
Nitrogen phần lớn không bị ảnh hưởng, ông Grewal nói. Nó vẫn hòa tan trong các hợp kim so với silicat và chỉ bắt đầu được loại trừ khỏi lõi dưới nồng độ lưu huỳnh cao nhất.
Sử dụng kết quả của các thí nghiệm này, họ đã thực hiện hơn một tỷ mô phỏng để tìm hiểu làm thế nào Trái đất có thể thu được các hóa chất dễ bay hơi. Những gì chúng tôi tìm thấy là tất cả các bằng chứng - chữ ký đồng vị, tỷ lệ carbon-nitơ và tổng lượng carbon, nitơ và lưu huỳnh trong Trái đất silicat số lượng lớn - phù hợp với tác động hình thành mặt trăng liên quan đến ổ trục dễ bay hơi, Mars- hành tinh có kích thước với lõi giàu lưu huỳnh, đào Grewal nói.
Ý nghĩa của nghiên cứu này không chỉ dừng lại ở Trái đất. Họ cũng cho chúng tôi biết một số điều về cách cuộc sống có thể xảy ra trên các hành tinh đá khác trong các hệ mặt trời khác.
Nghiên cứu này cho thấy rằng một hành tinh giống như Trái đất đá sẽ có nhiều cơ hội hơn để có được các yếu tố thiết yếu cho sự sống nếu nó hình thành và phát triển từ các tác động khổng lồ với các hành tinh đã lấy mẫu các khối xây dựng khác nhau, có lẽ từ các phần khác nhau của một đĩa tiền đạo .
Điều này loại bỏ một số điều kiện biên giới, trực tiếp cho biết. Đây cho thấy các chất bay hơi cần thiết cho sự sống có thể đến các lớp bề mặt của một hành tinh, ngay cả khi chúng được tạo ra trên các cơ thể hành tinh trải qua quá trình hình thành lõi trong các điều kiện rất khác nhau.
Dasgupta cho biết, bản thân nó không xuất hiện rằng silicat khối lượng lớn của Earth, có thể đã đạt được ngân sách dễ bay hơi cần thiết cho sự sống tạo ra sinh quyển, khí quyển và thủy quyển của chúng ta. Điều đó có nghĩa là chúng ta có thể mở rộng tìm kiếm các con đường dẫn đến các yếu tố dễ bay hơi kết hợp với nhau trên một hành tinh để hỗ trợ sự sống như chúng ta biết.
Công việc của nhóm là một phần của chương trình Hành tinh R CLE RÀNG (Chu kỳ của các yếu tố dễ bay hơi cần thiết trên đá).
Nguồn:
- Thông cáo báo chí: Vụ va chạm hành tinh hình thành mặt trăng khiến cuộc sống trên Trái đất trở nên khả thi
- Tài liệu nghiên cứu: Cung cấp carbon, nitơ và lưu huỳnh đến Trái đất silicat bằng một tác động khổng lồ
- Tạp chí Vũ trụ: Một vụ va chạm thảm khốc hình thành Mặt trăng, nhưng đã giết chết Theia
- Hành tinh sạch
