Vznik Měsíce rovněž přinesl na Zemi vodu

Země je unikátním tělesem ve Sluneční soustavě: má velké množství vody a relativně velký Měsíc, který stabilizuje rotační osu naší planety. Oba parametry jsou nezbytné pro vývoj a udržení života na Zemi. Vědci nyní dospěli k závěru, že se podstatné zásoby vody dostaly na naši planetu právě v době vzniku zemského souputníka.

Planetologové z univerzity v Münsteru (Německo) jako první dokázali, že se voda dostala na naši planetu současně se vznikem Měsíce, tj. zhruba před 4,4 miliardami roků. Podle současných teorií se Měsíc zformoval při srážce Země s tělesem zhruba o velikosti planety Mars, které je někdy označováno jako Theia.

Až doposud astronomové předpokládali, že Theia měla původ ve vnitřních oblastech Sluneční soustavy – v blízkosti Země. Avšak vědci z University of Münster dospěli k závěru, že se Theia přiblížila k Zemi z vnějších oblastí planetární soustavy a dopravila na Zemi velké množství životodárné tekutiny. Tyto závěry byly publikovány v posledním čísle časopisu Nature Astronomy.

TIP:   Astronomové budou pátrat po mimozemských civilizacích detekcí laserových signálů

Země se zformovala v „suché“ vnitřní oblasti Sluneční soustavy, a tak je tak trochu překvapením, že se na ní nachází poměrně velké množství vody. K pochopení, proč tomu tak je, se musíme vrátit zpět v čase do období zhruba před 4,5 miliardami roků, kdy se formovala celá Sluneční soustava.

Z dřívějších studií jsme věděli, že Sluneční soustava se strukturovala tak, že „suchý“ materiál se oddělil od „mokrého“: tzv. uhlíkaté meteority, které jsou relativně bohaté na vodu, přicházejí z vnějších oblastí naší soustavy, zatímco sušší meteority mají svůj původ ve vnitřních oblastech Sluneční soustavy.

Předcházející studie ukázaly, že uhlíkatý materiál byl zřejmě zodpovědný za dodání vody na Zemi; nebylo však známo, kdy a jak byl tento materiál obsahující uhlík – a tedy i vodu – na naši planetu dopraven.

K odpovědi na tuto otázku jsme využili izotopy molybdenu, které nám dovolují jasně rozlišit uhlíkatý a bezuhlíkatý materiál a jako takový představuje ´genetické otisky prstů´ materiálu z vnějších či vnitřních částí Sluneční soustavy,“ vysvětluje Gerrit Budde z Institutu planetologie na univerzitě v Münsteru a hlavní autor studie.

Měření uskutečněná astronomy z univerzity v Münsteru ukazují, že složení izotopů molybdenu na Zemi leží někde mezi těmito uhlíkatými meteority a meteority bez uhlíku, z čehož vyplývá, že určité množství pozemského molybdenu má původ ve vnější části Sluneční soustavy. V tomto kontextu chemické vlastnosti molybdenu hrají klíčovou roli, protože většina pozemského molybdenu se spolu s železem nachází v jádru naší planety.

Molybden, který je dostupný v zemském plášti, má proto svůj původ v pozdním stadiu formování Země, zatímco molybden z raného období vzniku Země je uložen výhradně v jádru,“ vysvětluje Christoph Burkhardt, jeden z autorů studie. Výsledky vědecké studie ponejprv dokazují, že uhlíkaté materiály z vnějších oblastí Sluneční soustavy se dostaly na Zemi později.

Avšak astronomové jsou ještě o krok dále. Dokázali, že většina molybdenu v zemském plášti byla dodána prostřednictvím protoplanety Theia, která se srazila se Zemí v době před 4,4 miliardami roků, což nakonec vedlo ke vzniku souputníka Země – Měsíce. Nicméně, protože větší část molybdenu v zemském plášti pochází z vnější oblasti Sluneční soustavy, znamená to, že rovněž Theia pochází z okraje našeho planetárního systému. Podle astronomů tato kolize poskytla dostatečné množství materiálu k vysvětlení celkového množství vody na Zemi.

Náš přístup je unikátní, protože vůbec poprvé nám umožnil propojit původ vody na Zemi současně se vznikem Měsíce. Závěr je jednoznačný – bez Měsíce by pravděpodobně neexistoval na Zemi život,“ říká Thorsten Kleine, profesor planetologie na University of Münster.

Zdroj: Hvězdárna Valašské Meziříčí, (sciencedaily.com, phys.org), autor: František Martínek, ilustrační foto: 470906, Pixabay. Doporučený odkaz: Gerrit Budde et al, Molybdenum isotopic evidence for the late accretion of outer Solar System material to Earth, Nature Astronomy (2019). DOI: 10.1038/s41550-019-0779-y