توصلت دراسة جديدة إلى أن الاصطدام القديم الذي شكل القمر ربما جلب معه جميع المكونات اللازمة للحياة.
قبل أكثر من 4.4 مليار سنة ، حطم جسم بحجم المريخ أرضًا بدائية ، وأطلق قمرنا إلى مدار دائم حول كوكبنا.
ولكن وجدت دراسة جديدة أن هذا الحدث كان يمكن أن يكون له تأثير أكبر بكثير مما كان يعتقد في السابق. أفاد العلماء اليوم (23 يناير) في مجلة ساينس أدفانسز أن الاصطدام يمكن أن يكون أيضًا قد شبع كوكبنا بالكربون والنيتروجين والكبريت اللازم لتشكيل الحياة.
في ذلك الوقت ، كانت الأرض تشبه إلى حد ما كوكب المريخ اليوم. كان لها قلب ولها عباءة ، ولكن الجزء غير الأساسي كان ضعيفًا جدًا في العناصر المتطايرة مثل النيتروجين والكربون والكبريت.
يمكن أن تتداخل العناصر في الأجزاء غير الأساسية من كوكبنا ، والتي تسمى "الأرض السليكاتية السائبة" ، مع بعضها البعض ، لكنها لا تتفاعل أبدًا مع عناصر القلب. على الرغم من وجود بعض المواد المتطايرة في القلب ، إلا أنهم لم يتمكنوا من الوصول إلى الطبقات الخارجية للكوكب. ثم حدث تصادم.
تقول إحدى النظريات أن أنواع خاصة من النيازك ، تدعى الكوندريت الكربونية ، تصطدم بالأرض وتعطي الأرض السليكاتية السائبة هذه العناصر المتطايرة. تعتمد هذه الفكرة على حقيقة أن نسب الإصدارات المختلفة - أو النظائر - من النيتروجين والكربون والهيدروجين تبدو مطابقة لتلك الموجودة في هذه النيازك. لذا ، يجادل أنصار النظرية ، يجب أن تكون النيازك مصدر هذه العناصر.
لكن هناك مشكلة واحدة: نسبة الكربون إلى النيتروجين متوقفة.
في حين أن النيازك تحتوي على حوالي 20 جزءًا من الكربون إلى جزء واحد من النيتروجين ، فإن مادة الأرض غير الأساسية تحتوي على حوالي 40 جزءًا من الكربون لكل جزء من النيتروجين ، وفقًا لمؤلف الدراسة Damanveer Grewal ، وهو طالب دكتوراه في السنة الرابعة. طالب في قسم علوم الأرض والبيئة والكواكب في جامعة رايس في هيوستن ، تكساس.
اصطدام قديم
لذا ، قررت مجموعة مؤلفي الدراسة اختبار نظرية أخرى: ماذا لو جلب كوكب آخر الأشياء الجيدة؟
قال جريوال لـ Live Science: "كان من الممكن أن تصطدم الأرض بالعديد من الأنواع المختلفة من الكواكب". هل يمكن أن يكون أحد هذه الكواكب قد أعطى الأرض السليكاتية السائبة النسبة الصحيحة من العناصر؟
إذا حدث هذا الاصطدام ، لكانت النوى الكوكبية قد اندمجت وستندمج الوشاحتان.
لذا ، شرعوا في إنشاء كوكب محتمل كان يمكن أن يصطدم بكوكبنا.
في المختبر ، في نوع خاص من الأفران ، ابتكر Grewal وفريقه ظروف درجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي التي يمكن أن تتكون في قلبها. في كبسولات الجرافيت (شكل من الكربون) ، قاموا بدمج المسحوق المعدني (الذي يمثل القلب ويتضمن عناصر مثل الحديد المرتبط بالنيتروجين) بنسب مختلفة من مسحوق السيليكات (خليط من السيليكون والأكسجين ، الذي يهدف إلى تقليد الكوكب الافتراضي عباءة).
من خلال تغيير درجة الحرارة والضغط ونسب الكبريت في تجاربهم ، ابتكر الفريق سيناريوهات لكيفية تقسيم هذه العناصر بين قلب وبقية الكوكب الافتراضي.
ووجدوا أن الكربون أقل استعدادًا للارتباط بالحديد في وجود تركيزات عالية من النيتروجين والكبريت ، بينما يرتبط النيتروجين بالحديد حتى عند وجود الكثير من الكبريت. وقال جريوال إنه حتى يتم استبعاد النيتروجين من القلب وأن يكون موجودًا في أجزاء أخرى من الكوكب ، فإنه يجب أن يحتوي على تركيزات عالية جدًا من الكبريت.
ثم قاموا بتغذية هذه الاحتمالات في محاكاة ، إلى جانب معلومات حول كيفية تصرف العناصر المتطايرة المختلفة ، والكميات الحالية من الكربون والنيتروجين والكبريت في الطبقات الخارجية للأرض.
بعد تشغيل أكثر من مليار محاكاة ، وجدوا أن السيناريو الأكثر منطقية - السيناريو الذي كان له أكثر توقيت محتمل ويمكن أن يؤدي إلى نسبة صحيحة من الكربون إلى النيتروجين - كان هو الذي طرح تصادمًا واندماجًا للأرض مع كوكب بحجم المريخ يحتوي على حوالي 25 إلى 30 في المائة من الكبريت في قلبه.
وقالت سيليا دالو ، عالمة الصخور التجريبية في مركز ريشرش بيتروجرافيكس إي جيوتشيمكس في فرنسا ، والتي لم تكن جزءًا من الدراسة ، إن هذه النظرية "محتملة للغاية". "هذا العمل هو نتيجة ناجحة للغاية لسنوات من البحث في مختلف الفرق المختلفة."
