Een nieuwe theorie suggereert dat de aarde de elementen kan krijgen die nodig zijn voor de vorming van het leven na een massieve botsing met een planeet van Mars.
De nieuwe studie vond dat de oude botsing die de maan vormde, ook alle componenten kon brengen die nodig waren voor het leven. Meer dan 4,4 miljard jaar geleden stortte een lichaam van Martian-formaat neer in een primitieve aarde, waardoor onze satelliet ontstond, die een stabiele baan rond de planeet binnenging.
Wetenschappers zijn echter van mening dat deze gebeurtenis een veel grotere impact kan hebben dan eerder werd gedacht. Een artikel van 23 januari geeft aan dat een botsing de planeet zou kunnen vullen met koolstof, stikstof en zwavel, noodzakelijk voor de oorsprong van het leven. In die tijd leek de aarde op de Mars van vandaag. Ze had een kern en een mantel, maar de rest was arm aan vluchtige elementen.
Elementen buiten de nucleaire delen van de planeet kunnen met elkaar worden gemengd, maar nooit in contact met de elementen van de kern. Hoewel er verschillende vluchtige stoffen in de laatste waren, hadden ze niet de mogelijkheid om door te breken naar de buitenste lagen van de planeet. Toen vond een botsing plaats. Eén theorie zegt dat speciale soorten meteorieten (koolstofhoudende chondrieten) in de aarde neerstortten en de vluchtige silicaatplaneet van volumineuze stoffen voorzagen. Het idee is gebaseerd op het feit dat de verhouding van elementen convergeert met die van meteorieten. Dat wil zeggen, de bron van de elementen zou meteorieten moeten zijn.
Maar er is een probleem: de verhouding tussen koolstof en stikstof wordt niet in aanmerking genomen. Ongeveer 20 delen koolstof per deel stikstof zijn aanwezig in meteorieten en 40 delen koolstof per deel stikstof zijn aanwezig in terrestrische materialen.
Oude botsing
Daarom besloten de onderzoekers om een andere theorie te testen: wat als onze planeet zou lunchen voor een grote vreemdeling? De aarde kan vele planetaire typen tegenkomen. Een van hen kan het benodigde aantal elementen geven. Als er een botsing plaatsvond, fuseerden de twee planetaire kernen met de mantels. Wetenschappers besloten om een theoretisch geabsorbeerde planeet te ontwerpen.
Om dit te doen creëerde het laboratorium hoge-temperatuuromstandigheden van hoge druk, waaronder de kern van de planeet kon verschijnen. In capsules gemaakt van grafiet (koolstofvorm) combineerden ze metaalpoeder (kern) met verschillende hoeveelheden silicaatpoeder (een mengsel van silicium en zuurstof - een mantel). Door de temperatuur, druk en verhoudingen van zwavel in de experimenten te variëren, leidde het team scenario's af hoe de elementen konden worden verdeeld tussen de kern en de rest van de hypothetische planeet. Het bleek dat koolstof veel minder geneigd is om te binden met ijzer bij hoge concentraties stikstof en zwavel. Maar stikstof is in contact met ijzer, zelfs met een grote hoeveelheid zwavel.
De gegevens werden vervolgens gebruikt in een simulatie om te testen hoe verschillende vluchtige elementen zich gedragen. Na meer dan een miljard simulaties, vonden ze dat het meest plausibele scenario de botsing van de aarde met een Mars-sized planeet betrof, die 25-30% zwavel in de kern omvatte. De theorie moet nog worden getest, maar het heeft een groot potentieel.
