Το MIT ανακαλύπτει τα απομεινάρια της πρώτης Γης στα βάθη του πλανήτη!

Κάτω από τα πόδια μας κρύβονται χημικά ίχνη ενός κόσμου που υπήρξε πριν από τη Γη όπως τη γνωρίζουμε. Ερευνητές του MIT ανακάλυψαν αποδείξεις ότι τμήματα της «proto Earth», του αρχέγονου πλανήτη που προηγήθηκε της Γης, εξακολουθούν να υπάρχουν στο εσωτερικό του πλανήτη, αλώβητα από τις καταστροφές που σημάδεψαν τη γέννησή του πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Η ανακάλυψη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Geosciences, δίνει νέα διάσταση στην κατανόηση της πρώιμης ιστορίας του Ηλιακού Συστήματος. Οι επιστήμονες εντόπισαν μια ασυνήθιστη ανισορροπία στα ισότοπα του καλίου σε αρχαία δείγματα βράχων, μια χημική «υπογραφή» που υποδηλώνει ότι αυτοί οι βράχοι προέρχονται από την εποχή πριν από τη σύγκρουση που διαμόρφωσε τη σημερινή Γη.

Για να κατανοήσει κανείς τη σημασία αυτής της ανωμαλίας, πρέπει να επιστρέψει σε μια εποχή όπου το Ηλιακό Σύστημα ήταν απλώς ένα νέφος αερίων και σκόνης. Από αυτό το νέφος σχηματίστηκαν οι πρώτοι μετεωρίτες, οι οποίοι με αλλεπάλληλες συγκρούσεις δημιούργησαν τους αρχικούς πλανήτες. Η Γη της εποχής εκείνης ήταν ένας καυτός, ηφαιστειογενής κόσμος, μέχρι που ένα σώμα μεγέθους παρόμοιου με τον Άρη συγκρούστηκε μαζί της. Το γεγονός αυτό αναμόρφωσε πλήρως τον πλανήτη και πιθανώς οδήγησε και στη δημιουργία της Σελήνης. Για δεκαετίες, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι η σύγκρουση αυτή είχε εξαφανίσει κάθε ίχνος της αρχικής σύνθεσης της Γης.

Η ομάδα του MIT, με επικεφαλής τη Nicole Nie, καθηγήτρια στο Τμήμα Earth and Planetary Sciences, φαίνεται να ανατρέπει αυτή την πεποίθηση. Σε δείγματα από περιοχές όπως η Γροιλανδία, ο Καναδάς και η Χαβάη, εντόπισαν ένα χημικό αποτύπωμα που διαφέρει ελαφρά από ό,τι έχει βρεθεί μέχρι σήμερα στην επιφάνεια του πλανήτη. Το αποτύπωμα αυτό εμφανίζεται ως έλλειμμα στο ισότοπο καλίου-40 – ένα στοιχείο που υπάρχει σε εξαιρετικά μικρές ποσότητες στη σύγχρονη Γη. Η ύπαρξη αυτού του ελλείμματος, ωστόσο, δεν μπορεί να εξηγηθεί από μεταγενέστερες γεωλογικές διεργασίες ή από τις συγκρούσεις που ακολούθησαν.

Ίσως αυτή να είναι η πρώτη άμεση ένδειξη ότι υλικό από την proto Earth έχει διασωθεί μέχρι σήμερα. Είναι σαν να βλέπουμε ένα μικρό κομμάτι της αρχέγονης Γης, πριν από το γιγαντιαίο χτύπημα που την άλλαξε για πάντα.

Για να καταλήξουν στο συμπέρασμα αυτό, οι επιστήμονες συνέκριναν τις αναλογίες των ισοτόπων καλίου σε δείγματα γήινων πετρωμάτων με εκείνες από διάφορους μετεωρίτες, οι οποίοι θεωρούνται απομεινάρια των πρώτων υλικών του Ηλιακού Συστήματος. Η διαφορά ήταν σαφής: τα δείγματα από τη Γη εμφάνιζαν μια ελαφρά έλλειψη σε κάλιο-40, γεγονός που υποδηλώνει ότι προέρχονται από παλαιότερα στρώματα που δεν συμμετείχαν πλήρως στη χημική ανάμειξη μετά το μεγάλο χτύπημα.

Για να επιβεβαιώσουν την υπόθεσή τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις που συνδύασαν τα διαθέσιμα δεδομένα για όλους τους γνωστούς τύπους μετεωριτών. Οι προσομοιώσεις αυτές έδειξαν πως, αν η proto Earth είχε πράγματι σχηματιστεί από υλικά φτωχά σε κάλιο-40, τότε οι μεταγενέστερες συγκρούσεις και η θερμική αναμόχλευση του μανδύα θα αύξαναν σταδιακά τη συγκέντρωση του συγκεκριμένου ισοτόπου – οδηγώντας στη χημική σύσταση που γνωρίζουμε σήμερα. Τα δείγματα, όμως, διατηρούν ακόμη την αρχική τους ανισορροπία, κάτι που ενισχύει την ιδέα ότι αποτελούν απομεινάρια του πρώτου πλανητικού φλοιού.

Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι τα δείγματα δεν ταιριάζουν ακριβώς με κανέναν γνωστό μετεωρίτη στη συλλογή των γεωλόγων. Αυτό σημαίνει ότι το αρχικό υλικό από το οποίο σχηματίστηκε η proto Earth ίσως να μην έχει εντοπιστεί ακόμη στο Διάστημα. Όπως τονίζει η Nie,

Οι επιστήμονες προσπαθούν εδώ και δεκαετίες να ανασυνθέσουν τη χημική σύσταση της αρχικής Γης συνδυάζοντας δεδομένα από διαφορετικούς τύπους μετεωριτών. Όμως η μελέτη μας δείχνει ότι η σημερινή συλλογή αυτών των σωμάτων δεν είναι πλήρης — υπάρχουν ακόμη άγνωστα δομικά στοιχεία που περιμένουν να βρεθούν.

Η ανακάλυψη δεν προσφέρει μόνο μια ματιά στην αρχική σύνθεση της Γης, αλλά ανοίγει και νέους δρόμους για την κατανόηση του πώς σχηματίστηκαν οι πλανήτες συνολικά. Αν πράγματι τμήματα της proto Earth παραμένουν θαμμένα βαθιά στο εσωτερικό του πλανήτη, τότε ο μανδύας ίσως λειτουργεί σαν ένα είδος «χρονοκάψουλας» που διατηρεί πληροφορίες από τα πρώτα στάδια δημιουργίας του Ηλιακού Συστήματος.

[source]