Земята е единствената известна планета, на която съществува живот – с течна вода и стабилна атмосфера. Същевременно, условията не са били благоприятни за живота, когато той се е образувал. Облакът от газ и прах, от който са се образували всички планети в Слънчевата система, е бил богат на летливи елементи, необходими за живота, като водород, въглерод и сяра.

Въпреки това, във вътрешната част на Слънчевата система – най-близката до Слънцето част, където днес се намират четирите скалисти планети Меркурий, Венера, Земя и Марс, както и астероидният пояс – тези летливи елементи едва ли са могли да съществуват.

Поради високата температура на Слънцето те не са се кондензирали и в началото са останали предимно в газообразна фаза. Тъй като тези газообразни вещества не са били включени в твърдите скални материали, от които са се образували планетите, ранният предшественик на Земята, така наречената прото-Земя, също е съдържал много малко от тези жизненоважни вещества.

Само небесните тела, които са се образували по-далеч от Слънцето, в по-хладни региони, са могли да включат тези компоненти. Кога и как Земята е станала планета, благоприятна за живота, все още не е напълно ясно.

В ново проучване изследователи от Института по геоложки науки към Университета в Берн за първи път успяха да докажат, че химичният състав на ранната Земя е бил завършен не по-късно от три милиона години след образуването на Слънчевата система – и то по начин, който първоначално е направил появата на живот невъзможна.

Резултатите им, публикувани в списанието Science Advances, сочат, че животът на Земята е станал възможен едва след по-късно събитие. Д-р Паскал Круташ е първият автор на проучването, което е част от дисертацията му в Института по геоложки науки.

Изследователският екип използва комбинация от данни за изотопи и елементи от метеорити и земни скали, за да възстанови процеса на образуване на Земята. С помощта на моделни изчисления изследователите успяха да определят по-точно във времето как се е развил химичният състав на Земята в сравнение с други планетарни градивни елементи.

Круташ обяснява: „За определяне на точната възраст беше използвана високопрецизна система за измерване на времето, базирана на радиоактивния разпад на манган-53. Този изотоп е бил наличен в ранната Слънчева система и се е разпаднал до хром-53 с период на полуразпад от около 3,8 милиона години.“

Този метод позволи да се определи възрастта с точност до по-малко от един милион години за материали, които са на няколко милиарда години.

Използвайки моделни изчисления, изследователският екип успя да покаже, че химичният отпечатък на прото-Земята, т.е. уникалният набор от химични вещества, от които се състои, вече е бил завършен по-малко от три милиона години след образуването на Слънчевата система. Така тяхното проучване предоставя емпирични данни за времето на образуване на първоначалния материал на младата Земя.

„Нашата Слънчева система се е образувала преди около 4568 милиона години. Като се има предвид, че са били необходими само до 3 милиона години, за да се определят химичните свойства на Земята, това е изненадващо бързо“, казва първият автор Круташ.

Резултатите от проучването потвърждават предположението, че по-късното сблъскване с друга планета – Тея – е довело до решаващия поврат и е превърнало Земята в планета, благоприятна за живота. Тея вероятно се е формирала по-далеч в Слънчевата система, където са се натрупвали летливи вещества като вода.

Новото проучване допринася значително за разбирането ни за процесите в ранната фаза на Слънчевата система и дава насоки за това кога и как могат да се образуват планети, на които е възможно да съществува живот.

Следващата стъпка ще бъде да се проучи по-подробно сблъсъкът между прото-Земята и Тея.

Снимка: Unsplash

Виж още: Ентусиазъм, програмиране и строител LEGO превърнаха в реалност първия 3D принтер от прочутия конструктор