삶을 시작하는 데 필요한 화학 물질이 들어있는 지구는 형성되지 않았습니다. “후기 베니어 이론 (late veneer theory)”이라고 불리는 잘지지 된 이론은 생명체에 필요한 휘발성 화학 물질이 지구가 형성된 지 얼마되지 않아 운석에 의해 여기로 가져온다는 것을 암시한다. 그러나 새로운 연구는 베니어 이론에 도전합니다.
증거는 Theia라는 화성 크기의 행성이 지구와 충돌했을 때 달이 만들어 졌음을 보여줍니다. 그 영향으로 달이 형성된 파편 고리가 생겼습니다. 이제이 새로운 연구에 따르면 같은 영향이 어린 지구에 생명에 필요한 화학 물질을 전달했을 수 있습니다.
"우리의 시나리오는 모든 지구 화학적 증거와 일치하는 방식으로 <휘발성 물질>의 타이밍과 전달을 설명 할 수있는 첫 번째 시나리오입니다."
라이스 대학교 지구 환경 과학부 Rajdeep Dasgupta 공동 저자
지구와 테아 사이의 영향은 약 44 억 년 전에 지구의 생애 초기에 일어났습니다. 그때 지구는 생명체가 존재하는 데 필요한 대부분의 탄소, 질소 및 기타 휘발성 화학 물질을 받았을 것입니다. 이 새로운 연구는 라이스 대학교에서 발행되었으며 Science Advances 저널에 실 렸습니다.
과학자들은 초기 지구와 태양계 내부의 다른 바위 같은 행성의 원시 운석을 연구했습니다. 그들은 고대 운석에 생명에 필요한 휘발성 화학 물질이 고갈 된 것을 발견했습니다. 지구의 휘발성 화학 물질은 어디에서 왔을까요?
연구자 공동 저자 인 Rajdeep Dasgupta는“원시 운석 연구에서 과학자들은 내 태양계의 지구와 다른 암석 행성들이 휘발성이 고갈 된 것을 오랫동안 알고 있었다. 그러나 휘발성 공급의시기와 메커니즘은 열띤 논쟁을 벌이고 있습니다. 우리는 모든 지구 화학적 증거와 일치하는 방식으로시기와 전달을 설명 할 수있는 첫 번째 시나리오입니다.”
이 연구의 팀에 따르면 영향을받는 행성에는 유황이 풍부한 핵이 있었으며 맨틀과 빵 껍질에는 휘발성 물질이 포함되어있었습니다. 지구와 충돌했을 때 질소, 탄소, 수소, 황과 같은 생명체에 필요한 화학 물질을 지각에 주입했습니다. 충돌은 또한 우주로 엄청난 양의 물질을 분출했고, 달과 합쳐졌다.
"우리가 발견 한 것은 모든 증거가 유황이 풍부한 핵을 가진 휘발성 물질을 가진 화성 크기의 행성과 관련된 달 형성 영향과 일치한다는 것입니다."
Damanveer Grewal, 라이스 대학교 대학원생.
이 연구의 배후 팀은 행성의 핵심이 형성 될 때 발견되는 고압 및 고온 조건을 모방 한 실험실에서 실험을 수행했습니다. 이 실험은 휘발성 물질이 황이 풍부한 행성을 가진 행성과의 충돌의 결과로 지구에 왔다는 이론을 테스트하는 데 도움이되었습니다.
공여 행성 핵심의 황 함량은 핵심 이외의 지구 전체에 존재하는 탄소, 질소 및 황에 대한 수수께끼의 실험적 증거로 인해 중요합니다. "핵심은 나머지 지구와 상호 작용하지 않지만 그 위의 맨틀, 지각, 수권 및 대기는 모두 연결되어 있습니다."
연구 책임자이자 대학원생 인 Damanveer Grewal은 말했다. "그들 사이의 재료주기."
그들은 다양한 수준의 황을 함유하고있는 가정 된 지구 코어로 아이디어를 테스트했습니다. 그들은 고황 코어가 탄소, 질소 또는 둘 다를 배제했는지 알고 싶어했습니다. 전반적으로, 그들은 코어의 황 함량이 많을수록 휘발성 물질을 함유 할 가능성이 적다는 것을 발견했습니다. 적어도 지구의 경우에는
질소는 크게 영향을받지 않았다”고 Grewal은 말했다. "실리케이트에 비해 합금에 가용성으로 남아 있었고, 가장 높은 황 농도에서 코어에서 제외되기 시작했다."
이 실험 결과를 통해 지구가 어떻게 휘발성 화학 물질을 얻을 수 있었는지 알아 내기 위해 10 억 건 이상의 시뮬레이션을 실행했습니다. “우리가 발견 한 것은 동위 원소 시그니처, 탄소-질소 비율 및 벌크 실리케이트 지구에서 탄소, 질소 및 황의 전체 양과 같은 모든 증거는 휘발성 물질 인 화성- 유황이 풍부한 핵무기 크기의 행성”이라고 Grewal은 말했다.
이 연구의 의미는 지구 그 이상에 관한 것입니다. 또한 다른 태양계의 다른 바위 행성에서 생명이 어떻게 생길지에 대해 알려줍니다.
Dasgupta는“이 연구는 지구와 같은 바위 같은 행성이 아마도 행성계 원반의 다른 부분에서 다른 빌딩 블록을 샘플링 한 행성들과의 큰 충격으로 형성되고 성장할 때 생명에 필수적인 요소를 얻을 기회가 더 많다고 제안합니다. .
Dasgupta는“이는 일부 경계 조건을 제거합니다. “이것은 생명에 필수적인 휘발성 물질이 행성의 표면층에 도달 할 수 있음을 보여줍니다. 비록 행성이 매우 다른 조건에서 핵 형성을 거친 행성에서 생성 되었더라도 말입니다.”
Dasgupta는 지구의 벌크 실리케이트 자체가 우리의 생물권, 대기권 및 수권을 생산하는 생활 필수 변동성 예산에 도달했을 수 있다고 보이지 않았다. "이것은 우리가 알고있는 것처럼 생명체를 지원하기 위해 행성에 휘발성 요소가 모이도록하는 경로에 대한 검색을 넓힐 수 있음을 의미합니다."
이 팀의 작업은 CLEVER Planets (Crockles of Life-Essential Volatile Elements on Rocky) Planets 프로그램의 일부입니다.
출처 :
- 보도 자료 : 달을 형성 한 행성 충돌로 지구에서의 생명체 가능
- 연구 논문 : 막대한 영향으로 규산염 지구에 탄소, 질소 및 황 공급
- 우주 잡지 : 대격변 충돌이 달을 형성했지만 테아를 죽였다
- 영리한 행성
