Model kaster nyt lys over dannelsen af ​​terrestriske planeter og jorden

Grundstoffet kulstof og dets forbindelser danner grundlaget for livet på jorden. Kortvarige flashopvarmningshændelser i soltågen forud for dannelsen af ​​planeter i vores solsystem var ansvarlige for at forsyne Jorden med en formodentlig ideel mængde kulstof til liv og udvikling. Dette viser en kulstofkemimodel udviklet af forskere på Heidelberg University. Forskningsresultaterne fra professor Dr. Hans-Peter Gail fra Center for Astronomy og Prof. Dr. Mario Trieloff fra Klaus Tschira Laboratory for Cosmochemistry ved Institute of Earth Sciences blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Astronomi og astrofysik .

"På jorden, kulstof er et relativt sjældent element. Det er beriget tæt på jordens overflade, men som en brøkdel af det samlede stof på Jorden er det kun halvdelen af ​​1/1000. I primitive kometer, imidlertid, andelen af ​​kulstof kan være ti procent eller mere, "fastslår prof. Trieloff. Ifølge geokemikeren, kometer stammer fra de kølige ydre områder i solsystemet, hvor flygtigt vand og kulstofforbindelser kondenseres til is. Forskere antager, at påvirkning af asteroider og kometer bidrog med disse flygtige elementer til den nydannede Jord. Men det er et puslespil, hvorfor mængden af ​​kulstof på Jorden er så lav. "En væsentlig del af kulstoffet i asteroider og kometer er i langkædede og forgrenede molekyler, der kun fordamper ved meget høje temperaturer. Baseret på standardmodellerne, der simulerer kulstofreaktioner i soltågen, hvor solen og planeterne opstod, Jorden og de andre jordbaserede planeter skal have op til 100 gange mere kulstof, "fastslår prof. Gail.

Heidelberg-forskerne antager, at kortvarige flashopvarmningshændelser var ansvarlige for tabet af kulstof. De formoder, at alt sagen i de indre områder af vores solsystem blev opvarmet, i nogle tilfælde gentagne gange, til temperaturer mellem 1.300 og 1.800 grader Celsius før små planetesimaler og i sidste ende de jordiske planeter og Jorden dannede. Forskerne mener, at beviset ligger i kondroner, de runde korn, der dannede sig som smeltede dråber under disse opvarmningshændelser, før de tiltrådte meteoritter. "Kun temperaturstigninger, der stammer fra chondrule -dannelsesmodellerne, kan forklare nutidens lave mængde kulstof på de indre planeter. Tidligere modeller tog ikke højde for denne proces, men vi har tilsyneladende det at takke for den korrekte mængde kulstof, der tillod udviklingen af ​​Jordens biosfære, som vi kender den, ”siger Hans-Peter Gail.

Forskerne spekulerer i, at en kulstof "overdosis" sandsynligvis ville have været skadelig for livets udvikling. I sin oxiderede tilstand, kulstof danner drivhusgassen CO2, som fjernes fra Jordens atmosfære især ved silikat-carbonatcyklussen, der fungerer som en termostat. "Om 100 gange mere kulstof ville muliggøre effektiv fjernelse af drivhusgassen er i det mindste tvivlsomt. Kulstoffet kunne ikke længere opbevares i carbonater, hvor det meste af Jordens CO2 lagres i dag. Denne meget CO2 i atmosfæren ville forårsage en så alvorlig og irreversibel drivhuseffekt, at havene ville fordampe og forsvinde, "fastslår Mario Trieloff.