Planéta Theia, ktorá sa zrazila so Zemou a pomohla vytvoriť Mesiac, bola našim vesmírnym susedom, konštatujú astronómovia
Výskumníci zistili analýzou kompozície Mesiaca a Zeme, že protoplanéta Theia, ktorá do nás narazila pred miliardami rokov, bola našim susedom.
Vedci sa po rokoch vrátili k jednej z najzásadnejších udalostí v dejinách našej planéty: k zrážke, ktorá pred 4,5 miliardami rokov vytvorila Mesiac. Obrovské teleso nazvané Theia narazilo do mladého Zeme a zmenilo nielen jej veľkosť a dráhu, ale aj samotnú geológiu. Nový výskum vedcov z Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) a University of Chicago ukazuje, že Theia mohla pochádzať z blízkeho okolia Slnka, z vnútornej časti Slnečnej sústavy, a nie z vonkajších oblastí, ako sa doteraz predpokladalo.
Ako vedci zisťujú pôvod telesa, ktoré sa úplne zničilo pri náraze? Kľúčom sú izotopy, varianty prvkov, ktoré sa líšia počtom neutrónov. V skorom slnečnom systéme sa tieto izotopy rozdeľovali nerovnomerne, a preto materiál z vnútra sústavy niesol inú „podpisovú stopu“ ako ten z okrajov.
„Zloženie telesa uchováva celú jeho históriu vrátane miesta vzniku,“ vysvetľuje Thorsten Klein, riaditeľ MPS.
Bola Theia našim susedom?
Vedci sa zamerali na železné izotopy v horninách Mesiaca a Zeme. Preskúmali 15 vzoriek z planéty a 6 prinesených Apollo misiami. Výsledky ukázali, že Zem a Mesiac sú si v týchto stopách veľmi podobné. To však neznamená jednoduché odpovede.
„Najpravdepodobnejší scenár je, že Theia a Zem boli susedmi vo vnútornej slnečnej sústave. Ich materiály sa zrejme miešali pri zrážke, čo komplikuje presné určenie pôvodu jednotlivých hornín,“ vysvetľuje Timo Hopp, vedec z MPS a hlavný autor štúdie,
Tieto zistenia majú zásadný význam pre štandardný model vzniku Mesiaca. Pôvodná hypotéza, tzv. Standard Impact Hypothesis, predpokladala, že Theia prišla z vonkajšej časti slnečnej sústavy a mala mať odlišný izotopový podpis. Ak by to platilo, Mesiac by mal obsahovať prevažne materiál Thei a jeho izotopy by sa líšili od Zeme. Výsledky analýz však ukazujú takmer identické izotopy Zeme a Mesiaca, a preto vedci prišli s modelom suseda, ktorý vysvetľuje túto zhodu a zároveň potvrdzuje, že Theia bola zložená z rovnakých stavebných blokov ako Zem.
Vedci sa pri rekonštrukcii Thei zamerali aj na ďalšie prvky, chróm, molybdén a zirkónium. Každý z nich sa pri formovaní planét správa inak.
Neprehliadni
„Tieto prvky nám otvárajú pohľad na rôzne fázy formovania planéty. Niektoré sa ponárajú do jadra, iné zostávajú v plášti. Železo a molybdén sa ukladajú do jadra, takže železo v dnešnom plášti Zeme pravdepodobne pochádza z príchodného telesa, teda z Thei,“ vysvetľuje Nicolas Dauphas z University of Chicago
Tento geochemický pohľad má zaujímavé dôsledky aj pre život na Zemi. Zrážka s Theiou mohla Zemi dodať významné množstvo vzácnych prvkov, ako je železo a molybdén, ktoré sú kľúčové pre geologické procesy a neskorší vznik života. Vďaka tomu planéta získala zložky, ktoré pomohli formovať atmosféru, oceány a neskôr vhodné podmienky pre biologické procesy.
Kompozícia Mesiaca a Zeme
Vedci využili aj meteority ako referenčný materiál, aby lepšie pochopili dostupný materiál vo vnútornej a vonkajšej Slnečnej sústave. Theia však obsahovala aj materiál, ktorý v meteoritoch doteraz nebol identifikovaný, čo naznačuje jej blízke slnečné pôsobisko.
„Všetky naše výpočty ukazujú, že väčšina stavebných blokov Zeme a Theie pochádzala z blízkeho okolia Slnka,“ dopĺňa Timo Hopp.
Výskum ukazuje, že Zem a Theia si boli susedmi ešte pred katastrofálnym nárazom, ktorý zrodil náš Mesiac. Každý izotop a každý prvok hornín nesie stopy dávneho vývoja našej planéty a jej vesmírneho suseda, a odhaľuje, ako veľmi blízko bol život a geológia Zeme späté s týmto prastarým zrážkovým incidentom.
