Den gamle kollisjonen som dannet månen kan også ha ført med seg alle ingrediensene som trengs for livet, finner en ny studie.
For over 4,4 milliarder år siden knuste en Mars-størrelse kropp inn i en primitiv jord, og lanserte månen vår i permanent bane rundt planeten vår.
Men en ny studie finner at denne hendelsen kunne ha hatt mye større innvirkning enn tidligere antatt. Påkjørselen kunne også ha gjennomsyret planeten vår med karbon, nitrogen og svovel som er nødvendig for at livet skulle dannes, rapporterte forskere i dag (23. januar) i tidsskriftet Science Advances.
Da var Jorden litt som Mars er i dag. Den hadde en kjerne og hadde en mantel, men den ikke-kortsiktige delen var veldig dårlig i flyktige elementer som nitrogen, karbon og svovel.
Elementer i de ikke-kortsiktige delene av planeten vår, kalt "bulk silikat Jorden", kan blande seg med hverandre, men de samhandler aldri med kjernenes elementer. Selv om det fantes noen flyktige stoffer i kjernen, kunne de ikke komme seg til planetens ytre lag. Og så skjedde en kollisjon.
En teori hevder at spesielle typer meteoritter, kalt karbonholdige kondriter, smalt inn i Jorden og ga bulk silikatet Jorden disse flyktige elementene. Denne ideen hviler på det faktum at forholdene mellom forskjellige versjoner - eller isotoper - av nitrogen, karbon og hydrogen ser ut til å samsvare med dem som finnes på disse meteorittene. Så, mener talsmenn for teorien, meteorittene må være kilden til disse elementene.
Men det er bare ett problem: forholdet mellom karbon og nitrogen er av.
Mens meteorittene har omtrent 20 deler karbon til en del nitrogen, har jordens ikke-kjente materiale omtrent 40 deler karbon til hver del nitrogen, ifølge studieforfatter Damanveer Grewal, en fjerdeårs doktorgrad. student ved Institutt for jord-, miljø- og planvitenskap ved Rice University i Houston, Texas.
En gammel kollisjon
Studienes forfattergruppe bestemte seg for å teste en annen teori: Hva om en annen planet hadde med seg godbitene?
"Jorden kunne ha kollidert med mange forskjellige planeter," sa Grewal til Live Science. Kan en av disse planetene ha gitt bulk-silikatet Jorden riktig andel elementer?
Hvis denne kollisjonen skjedde, ville de to planetkjernene ha slått seg sammen og de to mantlene ville ha slått seg sammen.
Så de tok sikte på å skape en mulig planet som kunne ha kollidert med vår egen.
I laboratoriet, i en spesiell type ovn, skapte Grewal og teamet hans høye temperaturforhold under høyt trykk under hvilke en planetens kjerne kan dannes. I kapsler av grafitt (en form for karbon) kombinerte de metallisk pulver (som representerer kjernen og inkluderer elementer som jern bundet til nitrogen) med forskjellige proporsjoner silikatpulver (en blanding av silisium og oksygen, ment å etterligne den hypotetiske planetens mantelen).
Ved å variere temperaturen, trykket og proporsjonene av svovel i sine eksperimenter, laget teamet scenarier for hvordan disse elementene kunne ha delt mellom kjernen og resten av den hypotetiske planeten.
De fant ut at karbon er mye mindre villig til å binde seg til jern i nærvær av høye konsentrasjoner av nitrogen og svovel, mens nitrogen binder seg til jern selv når det er mye svovel til stede. For at nitrogen skal ekskluderes fra kjernen, og være til stede i andre deler av planeten, skal det ha inneholdt veldig høye konsentrasjoner av svovel, sa Grewal.
De matet deretter mulighetene inn i en simulering, sammen med informasjon om hvordan forskjellige flyktige elementer oppfører seg, og dagens mengder karbon, nitrogen og svovel i jordas ytre lag.
Etter å ha kjørt over 1 milliard simuleringer, fant de ut at scenariet som ga mest mening - det som hadde mest sannsynlig tidspunkt og kunne føre til et riktig forhold mellom karbon og nitrogen - var et som utgjorde en kollisjon og sammenslåing av Jorden med en Mars-planeten som inneholdt omtrent 25 til 30 prosent svovel i kjernen.
Denne teorien "er veldig sannsynlig," sa Célia Dalou, en eksperimentell petrolog ved Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques i Frankrike, som ikke var en del av studien. "Dette arbeidet er et veldig vellykket resultat av mange års forskning fra forskjellige team."
