Hva om solsystemet vårt hadde en annen generasjon planeter som dannet seg før eller ved siden av planetene vi har i dag? En ny studie publisert i Nature Communications 17. april 2018 presenterer bevis som sier at det var det som skjedde. Første generasjons planetene, eller planeten, ville blitt ødelagt under kollisjoner i de tidligere dagene av solsystemet, og mye av ruskene feide opp i dannelsen av nye kropper.
Dette er ikke en ny teori, men en ny studie bringer nye bevis for å støtte den.
Bevisene er i form av en meteoritt som styrtet i Sudans Nubian-ørken i 2008. Meteoritten er kjent som 2008 TC3, eller Almahata Sitta-meteoritten. Inne i meteoritten er små krystaller kalt nanodiamonds som ifølge denne studien bare kunne ha dannet seg under høytrykksforholdene i veksten av en planet. Dette kontrasterer tidligere tankegang rundt disse meteorittene som antyder at de dannet seg som et resultat av kraftige sjokkbølger som ble opprettet i kollisjoner mellom foreldrelegemer.
"Vi demonstrerer at disse store diamantene ikke kan være et resultat av et sjokk, men snarere av vekst som har funnet sted i en planet." - studere medforfatter Philippe Gillet
Modeller av planetarisk dannelse viser at terrestriske planeter dannes ved akkretisjon av mindre kropper til større og større kropper. Følg prosessen lenge nok, så ender du opp med planeter som Jorden. De mindre kroppene som går sammen er typisk mellom størrelsen på Månen og Mars. Men bevis på disse mindre kroppene er vanskelig å finne.
En type unik og sjelden meteoritt, kalt en ureilitt, kunne gi bevis for å sikkerhetskopiere modellene, og det var det som falt til jorden i Nubian-ørkenen i 2008. Ureilitter antas å være restene av en tapt planet som ble dannet i de første 10 millioner årene av solsystemet, og ble deretter ødelagt i en kollisjon.
Ureilitter er annerledes enn andre steinete meteoritter. De har en høyere komponent av karbon enn andre meteoritter, mest i form av de nevnte nanodiamonds. Forskere fra Sveits, Frankrike og Tyskland undersøkte diamantene i TC3 i 2008 og slo fast at de sannsynligvis dannet seg i en liten prototype for rundt 4,55 milliarder år siden.
Philippe Gillet, en av studiens medforfattere, sa dette i et intervju med Associated Press: "Vi demonstrerer at disse store diamantene ikke kan være et resultat av et sjokk, men snarere av en vekst som har funnet sted i en planet."
I følge forskningen som ble presentert i denne artikkelen, ble disse nanodiamundene dannet under trykk på 200 000 bar (2,9 millioner psi). Dette betyr at mysteriet foreldre-planet måtte ha vært så stort som Merkur, eller til og med Mars.
Nøkkelen til studien er størrelsen på nanodiamonds. Teamets resultater viser tilstedeværelsen av diamantkrystaller så store som 100 mikrometer. Selv om nanodiamundene siden har blitt segmentert av en prosess som kalles grafittisering, er teamet sikre på at disse større krystallene er der. Og de kunne bare ha blitt dannet av statisk vekst i høyt trykk i det indre av en planet. En kollisjonssjokkbølge kunne ikke ha gjort det.
Men foreldreorganet til ureilittmeteoritten i studien måtte ha vært utsatt for kollisjoner, ellers hvor er den? Når det gjelder denne meteoritten, spilte fortsatt en kollisjon og den resulterende sjokkbølgen en rolle.
Undersøkelsen fortsetter med å si at en kollisjon skjedde litt tid etter foreldrekroppens dannelse. Og denne kollisjonen ville ha produsert sjokkbølgen som forårsaket grafitiseringen av nanodiamundene.
Det viktigste beviset er i det som kalles High-Angle Annular Dark-Field (HAADF) Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) -bilder, som sett over. Bildet er to bilder i ett, med det til høyre en forstørrelse av en del av bildet til venstre. Til venstre indikerer prikkede gule linjer områder med diamantkrystaller som er atskilt fra områdene med grafitt. Til høyre er en forstørrelse av det grønne torget.
Inkluderingsløypene er det som er viktig her. På høyre side blir inkluderingsløypene fremhevet med de oransje linjene. De indikerer tydelig inkluderingslinjer som samsvarer med tilstøtende diamantsegmenter. Men inkluderingslinjene er ikke til stede i den mellomliggende grafitten. I studien sier forskerne at dette er "ubestridelig morfologisk bevis for at inneslutningene eksisterte i diamant før disse ble brutt i mindre biter ved grafisering."
For å oppsummere, dette støtter ideen om at en liten planet mellom størrelsen på Merkur og Mars ble dannet i de første 10 millioner årene av solsystemet. Inne i kroppen ble store nanodiamanter dannet av vekst i høyt trykk. Etter hvert var det overordnede organet involvert i en kollisjon, som ga en sjokkbølge. Sjokkbølgen forårsaket deretter grafitiseringen av nanodiamondene.
Det er et spennende bevis, og passer med det vi vet om dannelsen og utviklingen av solsystemet vårt.
kilder:
- Et stort planetlegeme utledet fra diamantinneslutninger i en ureilittmeteoritt
- Studie: Diamant fra himmelen kan ha kommet fra 'tapt planet'
