Juli 17, 2022

Eine völlig neue Hypothese, die aufzeigen könnte, wie die Erde entstanden ist

Willst du eine lustige Tatsache wissen? Wir wissen nicht, wie unser Planet entstanden ist, und wir haben nur eine ungefähre Vorstellung; Aber die genauen Details herauszufinden, ist schwieriger als Sie vielleicht denken. Wir haben ein Modell, das derzeit als wahrscheinlichste Erklärung für die Entstehung der Erde akzeptiert wird: Die Erde ist das Ergebnis der allmählichen Ansammlung von Asteroiden. Aber auch in diesem Modell gibt es schwer zu erklärende Tatsachen über die Entstehung unseres Planeten.

Neue Forschungsergebnisse, die Experimente und Modellierung kombinieren, legen einen neuen Weg für die Erdbildung nahe, der besser mit den Eigenschaften der Erde übereinstimmt. Paolo Soucy, Paläontologe an der ETH Zürich in der Schweiz, sagt zu diesem Thema:

Nach der populären Erzählung der Astrophysik und kosmischen Chemie wurde die Erde aus chondritischen Asteroiden (einer Art Weltraumgestein) gebildet. Diese Materialien sind einfache Blöcke aus relativ kleinen Steinen, die sich früh im Leben des Sonnensystems gebildet haben. Das Problem bei dieser Theorie ist, dass keine Kombination dieser Chondrite die genaue Zusammensetzung der Erde rechtfertigen kann; Denn die Erde hat weniger flüchtige und leichte Elemente wie Wasserstoff und Helium als wir denken.

Daher stellen sich viele Fragen zum Entstehungsprozess des Planeten; Aber Wissenschaftler können nur ein allgemeines Bild liefern. Wenn sich ein Stern aus einer dichten Materiemasse in einer Molekülwolke aus Gas und Staub bildet, bildet das umgebende Material eine Scheibe, die den wachsenden Stern umkreist.

Die Gas- und Staubscheibe beeinflusst nicht nur das Wachstum des Sterns; Vielmehr bilden auch andere dichte Materialien innerhalb dieser Scheibe kleinere und kühlere Massen. Kleine Klumpen kollidieren und haften zusammen, zuerst durch elektrostatische Kraft und dann durch Schwerkraft, und bilden größere Objekte, die einen Planeten bilden können. Dieses Modell wird Akkumulation genannt, wofür es viele objektive Beweise gibt.

Wenn es sich bei den zusammenklebenden Gesteinen um Chondrite handelt, stellt sich eine weitere große Frage nach den flüchtigen und leichteren Elementen. Wissenschaftler haben verschiedene Beschreibungen für dieses Problem in Betracht gezogen. Sie glauben zum Beispiel, dass bei den Kollisionen Wärme erzeugt wurde, die zur Verdampfung der leichteren Elemente führte. Diese Hypothese ist jedoch nicht unbedingt richtig: Hitze kann Isotope leichterer Elemente verdampfen, die weniger Neutronen haben; Aber die auf der Erde gefundenen leichten Isotope stehen in genau demselben Verhältnis wie die in Chondriten gefundenen Isotope.

Soucy und seine Kollegen erforschten eine andere Möglichkeit: Die Felsen, die zur Erde verschmolzen, waren keine chondritischen Asteroiden; Vielmehr waren sie Asteroiden. Diese größeren Körper, auch Planetenkerne genannt, wurden groß genug, um einen separaten Kern zu haben. Susi glaubt:

Die dynamischen Modelle, auf deren Grundlage wir die Planeten simulieren, zeigen, dass die Planeten des Sonnensystems allmählich gewachsen sind. Im Laufe der Zeit wurden kleine Partikel durch die Anziehungskraft in kilometergroße Mikroplaneten verwandelt. Außerdem können Asteroiden, die in verschiedenen Regionen um die junge Sonne oder in verschiedenen Zeiträumen entstanden sind, sehr unterschiedliche chemische Zusammensetzungen haben.

Die Wissenschaftler führten N-Massen-Simulationen durch und änderten dabei Variablen wie die Anzahl der Asteroiden entsprechend dem „Big Transfer“-Szenario. Gemäß diesem Szenario näherte sich Jupiter früh in seiner Entstehung der Sonne und kehrte dann zu seiner aktuellen Position zurück.

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Gemäß dem genannten Szenario hat die Bewegung des Jupiters im Sonnensystem einen erheblichen Einfluss auf die kleineren Gesteine ​​gehabt und die Asteroiden auf die innere Scheibe gelenkt. Die Forscher führten auch Simulationen durch, um das innere Sonnensystem, die Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars zu erschaffen. Sie kamen zu dem Schluss, dass eine vielfältige Mischung von Asteroiden mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen zur Rekonstruktion der heutigen Erde führen könnte.

Tatsächlich ist die Erde das wahrscheinlichste Ergebnis der Simulationen. Die genannten Ergebnisse sind nicht nur für das Verständnis des Sonnensystems und seiner verschiedenen Kombinationen von Gesteinsplaneten wichtig, sondern auch für das Verständnis anderer Planetensysteme. Susi sagt:

Obwohl diese Theorie noch spekulativ ist, halten wir sie für sehr aussagekräftig. Nun haben wir nicht nur Informationen über den Mechanismus der Erdentstehung erhalten; Aber wir haben auch einen Hinweis, um die Entstehung anderer Gesteinsplaneten zu rechtfertigen. Unsere Forschung zeigt, wie sich die Berücksichtigung der Variablen und chemischen Eigenschaften auf das Verständnis der Entstehung von Planeten auswirkt. Ich hoffe, dass unsere Ergebnisse eine Grundlage für eine engere Zusammenarbeit zwischen Forschern auf beiden Gebieten sein werden.

Die erwähnte Forschung wurde in Nature Astronomy veröffentlicht.

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