Najnowsze badania zawartości izotopów promieniotwórczych w ciałach niebieskich świadczą o tym, że planety Układu Słonecznego powstawały szybciej, niż sądzono. Wnioski takie przedstawiły dwie niezależne grupy uczonych w artykułach, opublikowanych w "Nature" z 29 sierpnia 2002 r.
Nieco ogólnikowy model powstania Układu Słonecznego przyjmuje, że około 4,6 miliarda lat temu z międzygwiazdowego obłoku gazu i pyłu uformowało się Słońce, a wokół niego - niejako z resztek materii - ukształtowały się planety. W modelu tym sam proces powstawania planet wciąż nie został dobrze opracowany, ale skale czasowe budzą więcej zaufania, choć i tak symulacje komputerowe nie do końca zgadzały się z ocenami wieku ciał niebieskich, dokonywanymi poprzez badanie zawartości izotopów promieniotwórczych w próbkach materii planetarnej i meteorytowej. I tak na przykład symulacje komputerowe wykazują, że planety ziemskie mogły się uformować w ciągu 10-20 milionów lat po narodzinach Słońca, podczas gdy geolodzy szacowali ten czas na podstawie próbek na 60 milionów lat. Najnowsze badania wskazują jednak na to, że planetarne narodziny rzeczywiście zachodziły szybciej.
|
|
Ziemia i Księżyc na zdjęciu wykonanym przez sondę Clementine. Fot. JPL/NASA.
|
|
Dwa zespoły uczonych - pierwszy kierowany przez Qingzhu Yina z Uniwersytetu Harwarda, drugi przez T. Kleinego z Uniwersytetu üw Münster (Niemcy) - ustalały wiek ciał Układu Słonecznego, badając zawartość hefnu 182, który rozpada się promieniotwórczo w wolfram 182, a okres połowicznego rozpadu wynosi 9 milionów lat. Te dwa izotopy dlatego są tak użyteczne w badaniach najwcześniejszej młodości planet, kiedy formowały się ich jądra, że hefn, nie rozpuszczający się w płynnym żelazie, pozostawał w płaszczu planety, podczas gdy wolfram wędrował z żelazem do jej jądra. Jako punkt odniesienia przyjęto zawartości tych izotopów w materii meteorytowej - jej skład chemiczny w dobrym przybliżeniu może być uznawany za pierwotny skład mgławicy, z której powstał Układ Słoneczny.
Wyniki tych żmudnych badań są następujące. Jądra Ziemi i Marsa powstały najprawdopodobniej, odpowiednio, 29 i 13 milionów po uformowaniu się Słońca, czyli dwukrotnie szybciej niż dotąd przyjmowano na podstawie wcześniejszych analiz. Te nowe oszacowania rzucają również światło na hipotezy dotyczące narodzin Księżyca. Przypomnijmy, że w ogólnym zarysie w hipotezach tych ważną rolę odgrywa zderzenie się bardzo młodej Ziemi z ciałem wielkości Marsa. Jedna z hipotez utrzymuje, że Ziemia była podczas zderzenia na w pół uformowana, a na dodatek doświadczyła nie jednego, lecz podwójnego zderzenia z ciałem o masie dwukrotnie większej od Marsa. Druga hipoteza przyjmuje, że zderzenie z marsopodobnym obiektem było jedno, i to na dodatek w okresie, gdy Ziemia ukształtowała się już w 90%. Uzyskany nowy, krótszy czas powstawania naszej planety faworyzuje model z podwójnym zderzeniem.
|
