Vedci z MIT a viacerých svetových univerzít odhalili priamy dôkaz, že fragmenty prastarej „proto-Zeme“ stále existujú v jej útrobách. Ide o zvyšky planéty, z ktorej sa neskôr stala dnešná Zem. Analýza dávnych hornín z Grónska, Kanady a Havaja odhalila jedinečné chemické podpisy, ktoré sa nenachádzajú v žiadnych iných horninách ani meteoritoch. Výskum publikovaný v Nature Geoscience tak prináša revolučný pohľad na pôvod našej planéty a jej prvotné zloženie.

Trosky po planéte, ktorá predchádzala Zemi

Pred 4,5 miliardami rokov bola „proto-Zem“ rozžeravenou guľou tavených hornín a kovov, ktorá vznikla z prachu a meteoritov v mladom slnečnom systéme. Po asi 100 miliónoch rokov do nej však narazila planéta veľká ako Mars, vedci ju označujú názvom Theia. Tento kolosálny náraz nielenže zmenil vnútornú štruktúru proto-Zeme, ale zároveň odtrhol jej časť, z ktorej sa neskôr zformoval Mesiac.

Dopad Theie pridal do mladého sveta obrovské množstvo nového materiálu a natrvalo zmenil jeho chemické zloženie. Geologické procesy a tektonické pohyby počas nasledujúcich miliárd rokov spôsobili, že vedci doteraz nepredpokladali možnosť nájsť zachované kúsky pôvodného materiálu.

„Toto môže byť prvý priamy dôkaz, že sa zachovali materiály z pra-Zeme,“ uviedla spoluautorka štúdie Nicole Nie, profesorka planetárnych vied na MIT. „Je to úžasné, pretože by sme očakávali, že tento dávny chemický podpis sa počas evolúcie Zeme postupne vytratí.“

Freepik

Dôkaz ukrytý v izotopoch draslíka

Kľúčom k objavu sa stali jemné rozdiely v izotopovom zložení draslíka. Tento prvok sa v prírode vyskytuje v troch formách – ^39K, ^40K a ^41K – pričom ^40K je veľmi vzácny. Tím výskumníkov zistil, že starobylé horniny z Grónska, Kanady a Havaja obsahujú výrazne menej ^40K než ostatné materiály na Zemi.

Aby zistili, čo tento nedostatok znamená, vedci vytvorili sériu počítačových simulácií, ktoré sledovali, ako dopady meteoritov a náraz s Theiou menili zloženie Zeme počas miliárd rokov. Modely ukázali, že práve kolízia s Theiou pridala do Zeme značné množstvo ^40K, čo vysvetľuje, prečo majú dnešné horniny jeho vyšší podiel.

Gemini

Horniny s jeho deficitom teda musia pochádzať ešte z obdobia pred týmto nárazom. „Najrozumnejším vysvetlením je, že ide o materiál, ktorý prežil ešte z čias pred kolíziou s Theiou,“ povedal astrofyzik Philip Carter z University of Bristol, ktorý sa na štúdii nezúčastnil.

Relikvie z najhlbších vrstiev planéty

Výsledky výskumu naznačujú, že fragmenty pra-Zeme sa zachovali napriek neustálemu premiešavaniu zemského plášťa. „Ide o chemický podpis, ktorý zostal oddelený od zvyšku zemských hornín po veľmi dlhý čas,“ doplnil Carter.

Podľa vedcov by sa väčšina takéhoto materiálu mohla stále skrývať v spodných vrstvách plášťa, kam sa len zriedka dostanú procesy prinášajúce horniny na povrch. „Dnes vidíme len drobné úlomky, ktoré sa postupne dostali nahor,“ dodal Carter.

Zistenia podľa geochemika Martina Schillera z Univerzity v Kodani pôsobia presvedčivo. „Prekvapujúcim objavom je, že izotopový podpis draslíka v týchto starých horninách sa nedá vysvetliť zmesou žiadnych známych meteoritov,“ uviedol.

Nový objav tak otvára dvere k hlbšiemu pochopeniu, ako sa formovala Zem a Mesiac, a zároveň naznačuje, že v jej útrobách možno stále driemu zvyšky planéty, z ktorej všetko začalo.

Čítajte viac z kategórie: Novinky