Tin tức Vũ trụ TV

Nghiên cứu mới cho thấy Trái đất hình thành nhanh hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây

Ngày:
Th2 21, 2020
Tóm lược:

Bằng cách đo các đồng vị sắt, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng hành tinh của chúng ta ban đầu hình thành nhanh hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây. Phát hiện này cung cấp những hiểu biết mới về cả sự hình thành hành tinh và khả năng nước và sự sống ở nơi khác trong vũ trụ.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Tiền thân của hành tinh chúng ta, Trái đất nguyên sinh, được hình thành trong khoảng thời gian khoảng năm triệu năm cho thấy một nghiên cứu mới từ Trung tâm Hình thành Sao và Hành tinh (StarPlan) tại Viện Quả cầu tại Đại học Copenhagen.

Ở quy mô thiên văn thì điều này cực kỳ nhanh, các nhà nghiên cứu giải thích.

Chúng có thể trông không giống lắm, nhưng CI chondrites - những thiên thạch nhỏ dễ vỡ như được chỉ ra ở đây - được cho là tương đương thành phần tốt nhất của chúng ta về vật liệu khối của hệ mặt trời.
Chúng có thể trông không giống lắm, nhưng CI chondrites – những thiên thạch nhỏ dễ vỡ như được chỉ ra ở đây – được cho là tương đương thành phần tốt nhất của chúng ta về vật liệu khối của hệ mặt trời.

Nếu bạn so sánh sự tồn tại ước tính 4,6 tỷ năm của hệ mặt trời với thời gian 24 giờ, kết quả mới chỉ ra rằng Trái đất nguyên sinh hình thành trong khoảng một phút rưỡi.

Do đó kết quả từ StarPlan đã phá vỡ với lý thuyết truyền thống rằng Trái đất nguyên sinh được hình thành do sự va chạm ngẫu nhiên giữa các hành tinh lớn hơn và lớn hơn trong vài chục triệu năm – tương đương với khoảng 5-15 phút trong số 24 giả tưởng nói trên Giờ hình thành.

Thay vào đó, các kết quả mới hỗ trợ một lý thuyết thay thế gần đây hơn về sự hình thành các hành tinh thông qua sự bồi tụ của bụi vũ trụ. Tác giả chính của nghiên cứu, Phó giáo sư Martin Schiller giải thích nó như sau:

“Ý tưởng khác là chúng ta bắt đầu từ bụi, về cơ bản. Các vật thể có kích thước milimet, tất cả cùng xuất hiện, trút xuống cơ thể đang phát triển và khiến hành tinh hình thành trong một bước. Điều này không chỉ có ý nghĩa về sự hình thành nhanh chóng của Trái đất thú vị đối với hệ mặt trời của chúng ta. Thật thú vị khi đánh giá khả năng các hành tinh hình thành ở một nơi nào khác trong thiên hà”.

Phó giáo sư Martin Schiller.
Phó giáo sư Martin Schiller.

Thành phần lớn của hệ mặt trời

Chìa khóa cho phát hiện mới xuất hiện dưới dạng các phép đo chính xác nhất về đồng vị sắt cho đến nay đã được công bố một cách khoa học.

Bằng cách nghiên cứu hỗn hợp đồng vị của nguyên tố kim loại trong các thiên thạch khác nhau, các nhà nghiên cứu chỉ tìm thấy một loại vật liệu thiên thạch có thành phần tương tự Trái đất: Cái gọi là CI chondrites.

Các nhà nghiên cứu đứng sau nghiên cứu mô tả bụi trong loại thiên thạch mỏng manh này là tốt nhất của chúng ta tương đương với thành phần khối lượng lớn của chính hệ mặt trời. Đó là bụi như thế này kết hợp với khí được phễu thông qua một đĩa bồi tụ hoàn cảnh lên Mặt trời đang phát triển.

Quá trình này kéo dài khoảng năm triệu năm và các hành tinh của chúng ta được tạo ra từ vật liệu trong đĩa này. Bây giờ, các nhà nghiên cứu ước tính rằng lõi sắt của proto-Earth cũng đã hình thành trong giai đoạn này, loại bỏ sắt được bồi đắp sớm từ lớp phủ.

Một lọ nhỏ với chondrite CI loại thiên thạch mỏng manh.
Một lọ nhỏ với chondrite CI loại thiên thạch mỏng manh.

Hai thành phần sắt khác nhau

Các thiên thạch khác ví dụ từ Sao Hỏa cho chúng ta biết rằng lúc đầu thành phần đồng vị sắt của vật liệu đóng góp cho Trái đất đang phát triển là khác nhau. Các nhà nghiên cứu từ StarPlan giải thích nhiều khả năng là do xử lý nhiệt của bụi gần mặt trời trẻ.

Sau vài trăm ngàn năm đầu tiên của hệ mặt trời, nó trở nên đủ lạnh để bụi CI chưa được xử lý từ ngoài hệ thống xâm nhập vào khu vực bồi tụ của Trái đất nguyên sinh.

Martin Schiller giải thích: “Bụi CI được thêm vào này đã in đè lên thành phần sắt trong lớp phủ của Trái đất, điều này chỉ có thể xảy ra nếu phần lớn lượng sắt trước đó đã được loại bỏ vào lõi. Đó là lý do tại sao sự hình thành lõi phải xảy ra sớm”.

“Nếu sự hình thành của Trái đất là một quá trình ngẫu nhiên khi bạn vừa đập vỡ các cơ thể lại với nhau, bạn sẽ không bao giờ có thể so sánh thành phần sắt của Trái đất với chỉ một loại thiên thạch. Bạn sẽ có được hỗn hợp của mọi thứ”, ông nói thêm.

Nhiều hành tinh hơn, nhiều nước hơn, có lẽ nhiều sự sống hơn

Dựa trên bằng chứng cho lý thuyết rằng các hành tinh hình thành thông qua sự bồi tụ của bụi vũ trụ, các nhà nghiên cứu tin rằng quá trình tương tự có thể xảy ra ở những nơi khác trong vũ trụ.

Giáo sư Martin Bizzarro từ StarPlan trình bày các loại thiên thạch khác nhau.
Giáo sư Martin Bizzarro từ StarPlan trình bày các loại thiên thạch khác nhau.

Điều này có nghĩa là các hành tinh khác cũng có thể hình thành nhanh hơn nhiều so với khi chúng chỉ phát triển từ các va chạm ngẫu nhiên giữa các vật thể trong không gian.

Giả định này được chứng thực bởi hàng ngàn ngoại hành tinh – các hành tinh trong các thiên hà khác – mà các nhà thiên văn học đã phát hiện ra từ giữa những năm 1990, Nhà lãnh đạo Trung tâm và đồng tác giả của nghiên cứu, Giáo sư Martin Bizzarro giải thích:

“Bây giờ chúng ta biết rằng sự hình thành hành tinh xảy ra ở mọi nơi. Chúng ta có các cơ chế chung hoạt động và tạo ra các hệ hành tinh. Khi chúng ta hiểu các cơ chế này trong hệ mặt trời của chúng ta, chúng ta có thể đưa ra những suy luận tương tự về các hệ hành tinh khác trong thiên hà. và tần suất nước được bồi đắp, “ông nói và thêm:

“Nếu lý thuyết về sự bồi tụ hành tinh sớm thực sự là chính xác, thì nước có khả năng chỉ là sản phẩm phụ của sự hình thành một hành tinh như Trái đất – tạo ra các thành phần của sự sống, như chúng ta biết, nhiều khả năng được tìm thấy ở nơi khác trong vũ trụ. “


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Copenhagen . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Martin Schiller, Martin Bizzarro, Julien Siebert. Bằng chứng đồng vị sắt cho sự bồi tụ và phân biệt rất nhanh của Trái đất nguyên sinh . Tiến bộ khoa học , 2020; 6 (7): eaay7604 DOI: 10.1126 / sciadv.aay7604

Bài viết liên quan

Bài viết khác