سنگ بنای حیات چگونه وارد سیاره مان شد؟ - دَبی بلاگ

فرضیه های مختلفی درباره فرآیند ورود عناصر لازم برای شکل گیزی حیات در زمین ارائه شده است. عناصری مانند کربن، نیتروژن و گوگرد که جزء عناصر اصلی برای شکل گیری حیات (حداقل از نوعی که ما می شناسیم) هستند. اما مشکل این جاست که می دانیم این عناصر در ابتدای شکل گیری زمین در سیاره مان وجود نداشته اند. حال گروهی از دانشمندان در پژوهشی جدید به این نتیجه رسیده اند که احتمالا برخورد یک سیاره به زمین باعث ورود این عناصر به سیاره مان شده است.

پژوهشگران دانشگاه رایس (Rice University) در مقاله شان به این موضوع پرداخته اند که احتمالا این عناصر در اثر برخورد زمین با جرمی در اندازه مریخ به زمین راه پیدا نموده اند. اتفاقی که بر اساس پژوهش های دیگر به احتمال زیاد دلیل شکل گیری ماه نیز بوده است.

زمین حدود 4/5 میلیارد سال پیش و در ابتدای شکل گیری اش سوپی جوشان از مواد مختلف بوده است. در چنین شرایطی عناصری که پیشتر به آن ها اشاره شد به سرعت تبخیر می شدند. بنابراین برای شکل گیری حیات در زمین این عناصر باید به شکلی به زمین منتقل شده باشند.

یکی از ایده ها درباره چگونگی راه یافتن این مواد به زمین برخورد سنگ های آسمانی با سیاره مان است. اما این ایده به طور دقیق جوابگوی مشاهدات ما نیست. نسبت کربن به نیتروژن در این نوع از سنگ های آسمانی بیست به یک است. اما این نسبت در زمین (مجموع گوشته، پوسته، اقیانوس ها و جو) متفاوت است. این مسئله باعث شده تا پژوهشگران ایده های دیگری را نیز در این زمین مطرح نمایند.

پژوهشگران برای آنالیز این مورد شرایط زمین در دوران ابتدایی شکل گیری اش را در آزمایشگاه بازسازی کردند. در این آزمایش ها رفتار کربن، نیتروژن و گوگرد در شرایط مشابه زمان شکل گیری زمین آنالیز شد.

در مرحله بعد و با داده هایی که از آزمایش ها حاصل شد پژوهشگران آغاز به شبیه سازی های کامپیوتری کردند. این گروه تحقیقاتی حدود یک میلیارد سناریو مختلف را در نظر گرفتند. در این شبیه سازی ها ویژگی های مختلفی برای جرم برخوردی در نظر گرفته شد و جرم برخوردی در سناریوهای مختلف با اندازه ها و ترکیبات مختلفی وارد شبیه سازی ها شد. هدف از این کار تطابق دادن نتایج شبیه سازی با شرایط فعلی زمین بود. در نهایت نتیجه این بود که احتمالا برخورد جرمی سیاره ای با اندازه ای در حدود مریخ پای این عناصر را به زمین باز نموده است. درست مشابه اتفاقی که در فرضیات مربوط به چگونگی شکل گیری ماه نیز به آن اشاره می گردد.

این شبیه سازی ها نشان می دهند برخورد این جرم با زمین زمانی صورت گرفته که زمین 90 درصد جرم کنونی اش را داشته است. بر اساس این فرضیه پس از برخورد بخش هایی از زمین با جرم برخوردی ادغام و ترکیب و در نهایت ترکیبات و جرم کنونی زمین حاصل شده است.

اما مانند هر فرضیه جدیدی این فرضیه نیز مخالفانی دارد. یکی از متخصصانی که در این پژوهش مسئولیتی نداشته عقیده دارد زمین فرصت های فراوان دیگری نیز داشته تا عناصر مختلف را جذب کند و ممکن است مواد مختلف بر اثر چند برخورد جداگانه به زمین راه پیدا نموده باشند.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از برخورد جرمی سیاره ای با زمین در مراحل ابتدایی شکل گیری زمین.

منبع: Sky & Telescope