Žemė sausesnė, nes formavosi karštesnėje vietoje?

Žemė greičiau susiformavo karštesnėje, sausesnėje Saulės sistemos dalyje nei manyta anksčiau. Tai gali paaiškinti, kodėl mūsų planetoje vandens yra mažiau nei turėtų būti.

Besiformuojančios Saulės sistemos „sniego linija“ – zona, už kurios ledo junginiai prieš 4,5 mlrd. metų galėjo kondensuotis – iš tiesų buvo daug toliau nuo Saulės nei teigiama vyraujančioje teorijoje, teigia tyrėjai.

„Kitaip nei standartiniame akrecinio disko modelyje, mūsų analizėje sniego linija niekada nepatenka į Žemės orbitą“, – teigia tyrimo bendraautorius Mario Livio iš Kosmoso teleskopo mokslų instituto (STScI) Baltimorėje.

„Vietoj to ji lieka toliau nuo Saulės nei Žemės orbita, o tai paaiškina, kodėl mūsų Žemė yra sausa planeta. Iš tiesų mūsų modelis numato, kad kitos vidinės planetos – Merkurijus, Marsas ir Venera – taip pat yra gana sausos“, – pridūrė jis.

Žemę, turinčią didžiulius vandenynus, plačias upes ir sniego kepures ašigaliuose, vadinti sausa planeta gali būti šiek tiek keista. Tačiau vanduo sudaro mažiau nei 1 proc. mūsų planetos masės. Be to, didžiąją jo dalį Žemei jau susiformavus atnešė kometos ir asteoroidai, rašo SPACE.com.

Mokslininkams jau seniai ramybės neduoda santykinis vandens trūkumas mūsų planetoje, ypač todėl, kad, kaip manoma, Žemė susidarė iš daug vandens turinčių medžiagų, atkeliavusių už sniego linijos ribų.

Sniego linija dabar driekiasi per asteroidų žiedo tarp Marso ir Jupiterio vidurį, tačiau konvencinis modelis leidžia manyti, kad prieš 4,5 mlrd. metų, kai savo formą įgavo Žemė ir kitos planetos, ji buvo daug arčiau.

„Jei sniego linija buvo Žemės orbitoje, kai mūsų planeta formavosi, tuomet ji turėtų būti ledinis kūnas. Tokios planetos kaip Uranas ir Neptūnas, kurios formavosi už sniego linijos, sudarytos iš dešimčių procentų vandens. Tačiau Žemėje vandens nėra daug, o tai visuomet buvo mįslė“, – teigė tyrimo bendraautorė Rebecca Martin iš STScI.

Ją gali įminti naujasis tyrimas.

Vyraujantis modelis, aiškinantis, kaip viskas vyko prieš 4,5 mlrd. metų, teigia, kad proplanetinis diskas aplink neseniai gimusią Saulę buvo visiškai jonizuotas, o tai reiškia, kad elektronai galingos saulės spinduliuotės buvo atplėšti nuo jų motininių atomų.

Medžiaga iš disko įkrito į Saulę, įkaitindami diską. Iš pradžių sniego linija buvo toli nuo mūsų žvaigždės, galbūt už 1,6 mlrd. kilometrų ar dar daugiau (Žemę nuo Saulės skiria 150 mln. kilometrų atstumas).

Tačiau bėgant laikui, anot modelio, proplanetiniame diske nebeliko medžiagos ir jis atvėso. Dėl to sniego linija pasislink arčiau, už Žemės orbitos, šiai dar nespėjus susiformuoti.

Tačiau R. Martin ir M. Livio aptiko keletą potencialių šio scenarijaus trūkumų. Visų pirma jie teigia, kad protoplanetiniai diskai aplink jaunas žvaigždes nebūna visiškai jonizuoti.

„Labai karšti objektai, tokie kaip baltosios nykštukės ar rentgeno spindulių šaltiniai, išskiria pakankamai energijos, kad jonizuotų savo akrecinius diskus. Tačiau jaunos žvaigždės neturi pakankamai spinduliuotės ar pakankamai į jas patenkančios medžiagos, kad sukurtų reikiamą energijos jėgą diskams jonizuoti“, – teigia R. Martin.

Jei Saulės sistemos diskas nebuvo jonizuotas, jo medžiaga nesiliejo ant jaunos Saulės paviršiaus, teigia tyrėjai. Vietoj to dujos ir dulkės paprasčiausiai skriejo aplink mūsų žvaigždę, nejudėdamos link jos, diske sukurdamos taip vadinamą „negyvąją zoną“.

Ši negyvoji zona turėjo veikti kaip kamštis, neleidžiantis medžiagai keliauti Saulės link. Dujos ir dulkės kaupėsi negyvojoje zonoje, jų tankis didėjo, o gravitacinis suspaudimas jas įkaitino.

Šis procesas turėjo įkaitinti ir sritį aplink kamštį, išgarindamas ledo turinčias medžiagas ir paversdamas jas sausomis. Žemė susiformavo karštesniame regione, kurio sausa medžiaga tapo mūsų planetos statybinėmis medžiagomis, teigiama naujame tyrime.

Nors šis naujasis modelis galėtų paaiškinti, kodėl Žemėje santykinai mažai vandens, jis neturėtų būti taikomas visoms naujai besiformuojančioms planetų sistemoms, teigia tyrėjai.

„Sąlygos diske skirtingose žvaigždėse skirsis, be to, tikslius galutinius rezultatus Žemei greta viso kito nulėmė ir atsitiktinumas“, – kalbėjo M. Livio.