Jorden blev dannet meget hurtigere end tidligere antaget

Forløberen for vores planet, proto-jorden, dannet inden for et tidsrum på cirka fem millioner år, viser en ny undersøgelse fra Center for Stjerne- og Planetdannelse (StarPlan) ved Globe Institute på Københavns Universitet.

På astronomisk skala, det er ekstremt hurtigt, forklarer forskerne. Hvis man sammenligner solsystemets anslåede 4,6 milliarder års eksistens med en 24-timers periode, de nye resultater indikerer, at proto-Jorden blev dannet på, hvad der svarer til omkring halvandet minut.

Dermed, resultaterne fra StarPlan bryder med den traditionelle teori om, at proto-Jorden blev dannet ved tilfældige kollisioner mellem større og større planetlegemer gennem flere titusinder af år - svarende til omkring 5-15 minutter ud af de ovennævnte fiktive 24 timers dannelse .

I stedet, de nye resultater understøtter en nyere, alternativ teori om dannelsen af ​​planeter gennem ophobning af kosmisk støv. Studiets hovedforfatter, Lektor Martin Schiller, forklarer det som følger:"Den anden idé er, at vi starter fra støv, i det væsentlige. Objekter i millimeterstørrelse, alle kommer sammen, regner ned over den voksende krop og gør planeten på én gang, " han siger, tilføjer, "Ikke alene er denne implikation af den hurtige dannelse af Jorden interessant for vores solsystem. Det er også interessant at vurdere, hvor sandsynligt det er, at planeter dannes et andet sted i galaksen."

Solsystemets hovedsammensætning

Nøglen til det nye fund kom i form af de mest præcise målinger af jernisotoper, der hidtil er blevet offentliggjort videnskabeligt.

Ved at studere den isotopiske blanding af det metalliske grundstof i forskellige meteoritter, forskerne fandt kun én type meteoritisk materiale med en sammensætning, der ligner Jorden:De såkaldte CI-kondriter.

Forskerne bag undersøgelsen beskriver støvet i denne skrøbelige type meteorit som vores bedste ækvivalent til bulksammensætningen af ​​selve solsystemet. Det var støv som dette kombineret med gas, der blev ledet via en cirkumstellær tilvækstskive ind på den voksende sol.

Denne proces varede omkring fem millioner år, og vores planeter blev lavet af materiale i denne skive. Nu, forskerne vurderer, at proto-Jordens jernholdige kerne også blev dannet allerede i denne periode, fjernelse af tidligt ophobet jern fra kappen.

To forskellige jernsammensætninger

Andre meteoritter, for eksempel fra Mars, fortælle os, at i begyndelsen var jernisotopsammensætningen af ​​materiale, der bidrager til den voksende Jord, anderledes. Mest sandsynligt på grund af termisk behandling af støv tæt på den unge sol, forklarer forskerne fra StarPlan.

Efter vores solsystems første par hundrede tusinde år blev det koldt nok til, at uforarbejdet CI-støv fra længere ude i systemet kunne trænge ind i proto-Jordens tilvækstområde.

"Dette tilføjede CI-støv overprintede jernsammensætningen i Jordens kappe, hvilket kun er muligt, hvis det meste af det tidligere jern allerede var fjernet i kernen. Derfor må kernedannelsen være sket tidligt, " forklarer Martin Schiller.

"Hvis Jordens dannelse var en tilfældig proces, hvor man bare smadrede kroppe sammen, du ville aldrig være i stand til at sammenligne Jordens jernsammensætning med kun én type meteorit. Du ville få en blanding af alt, " tilføjer han.

Flere planeter, mere vand, måske mere liv

Baseret på beviserne for teorien om, at planeter dannes gennem ophobning af kosmisk støv, forskerne mener, at den samme proces kan forekomme andre steder i universet. Det betyder, at også andre planeter sandsynligvis kan dannes meget hurtigere, end hvis de udelukkende vokser fra tilfældige kollisioner mellem objekter i rummet.

Denne antagelse bekræftes af de tusindvis af exoplaneter - planeter i andre solsystemer - som astronomer har opdaget siden midten af ​​halvfemserne, forklarer Centerleder og medforfatter til undersøgelsen, Professor Martin Bizzarro:"Nu ved vi, at planetdannelsen sker overalt. At vi har generiske mekanismer, der virker og laver planetsystemer. Når vi forstår disse mekanismer i vores eget solsystem, vi kan gøre lignende slutninger om andre planetsystemer i galaksen. Inklusiv på hvilket tidspunkt og hvor ofte vand ophobes, " han siger.

Bizzarro tilføjer, "Hvis teorien om tidlig planetarisk tilvækst virkelig er korrekt, vand er sandsynligvis bare et biprodukt af dannelsen af ​​en planet som Jorden - hvilket gør livets ingredienser, som vi kender det, mere sandsynligt at blive fundet andre steder i universet."