新しい研究によると、月を形成した古代の衝突は、月に生命に必要なすべての成分をもたらした可能性もあります。
44億年以上前、火星サイズの物体が原始の地球に激突し、月を惑星の周りの恒久的な軌道に打ち上げました。
しかし、新しい調査では、この出来事が以前考えられていたよりもはるかに大きな影響を与えている可能性があることがわかりました。科学者たちは本日(1月23日)、サイエンスアドバンスのジャーナルで、生命の形成に必要な炭素、窒素、硫黄をこの惑星に吹き込んだ可能性があると報告しました。
当時、地球は今日の火星に少し似ていました。コアとマントルがありましたが、非コア部分は窒素、炭素、硫黄などの揮発性元素が非常に乏しかったです。
「バルクケイ酸塩地球」と呼ばれる、地球の非コア部分の要素は相互に混ざり合う可能性がありますが、コアの要素と相互作用することはありません。いくつかの揮発性物質がコアに存在しましたが、それらは惑星の外層に進むことができませんでした。そして衝突が起こった。
ある理論では、炭素質コンドライトと呼ばれる特殊な種類の隕石が地球に激突し、バルクケイ酸塩地球にこれらの揮発性元素を与えたとされています。この考えは、窒素、炭素、水素の異なるバージョンまたは同位体の比率がこれらの隕石に見られる比率と一致しているように見えるという事実に基づいています。したがって、理論の支持者は、隕石はこれらの元素の起源であるに違いないと主張しています。
ただし、問題は1つだけです。窒素と炭素の比率がずれていることです。
研究著者のDamanveer Grewal博士によると、隕石は窒素1部に対して炭素約20部、地球の非核物質は窒素4部に対して約40部炭素を持っています。テキサス州ヒューストンにあるライス大学の地球環境惑星学科の学生。
古代の衝突
それで、研究の著者のグループは別の理論をテストすることを決めました:別の惑星が善をもたらしたとしたら?
「地球はさまざまな種類の惑星と衝突した可能性がある」とGrewalはLive Scienceに語った。それらの惑星の1つがバルクのケイ酸塩地球に元素の正しい比率を与えたのでしょうか?
この衝突が発生した場合、2つの惑星コアが合体し、2つのマントルが合体することになります。
それで、彼らは私たち自身と衝突する可能性のある可能な惑星を作ることに着手しました。
研究室では、特別な種類の炉で、Grewalと彼のチームは、惑星のコアが形成される可能性のある高温高圧条件を作り出しました。グラファイトのカプセル(炭素の形態)では、金属の粉末(コアを表し、窒素に結合した鉄などの元素が含まれています)とケイ酸塩の粉末(シリコンと酸素の混合物)をさまざまな比率で組み合わせて、仮想惑星を模倣しています。マントル)。
彼らの実験では、温度、圧力、硫黄の比率を変えることにより、これらの要素がコアと仮想惑星の残りの部分との間でどのように分かれるかのシナリオを作成しました。
彼らは、炭素が、窒素と硫黄の高濃度の存在下で鉄と結合することをあまり望んでいないのに対し、窒素は、硫黄が多く存在していても鉄と結合することを発見した。したがって、窒素がコアから除外され、惑星の他の部分に存在するためには、非常に高濃度の硫黄が含まれているはずだった、とグルワールは述べた。
次に、これらの可能性を、さまざまな揮発性元素の挙動に関する情報、および地球の外層に含まれる現在の炭素、窒素、硫黄の量とともに、シミュレーションに送り込みました。
10億回を超えるシミュレーションを実行した後、最も意味のあるシナリオ(最も可能性の高いタイミングがあり、炭素と窒素の正しい比率につながる可能性があるシナリオ)が、地球とコアに約25〜30%の硫黄を含む火星サイズの惑星。
この理論は「非常に可能性が高い」と、研究に参加しなかったフランスのサントル・ド・レシェルシュ・ペトログラフィクス・エオキミケスの実験岩石学者であるセリア・ダルー氏は述べた。 「この作品は、さまざまなチームによる長年の研究の非常に成功した結果です。」