Grundämnet kol och dess föreningar utgör grunderna för livet på jorden. Kortvariga blixtuppvärmningshändelser i solnebulosan före bildandet av planeter i vårt solsystem var ansvariga för att förse jorden med en förmodligen idealisk mängd kol för liv och evolution. Detta visar en kolkemisk modell utvecklad av Heidelberg University forskare. Forskningsresultaten av Prof. Dr Hans-Peter Gail från Center for Astronomy och Prof. Dr Mario Trieloff från Klaus Tschira Laboratory for Cosmochemistry vid Institute of Earth Sciences publicerades nyligen i tidskriften Astronomi &Astrofysik .

"På jorden, kol är ett relativt sällsynt grundämne. Den är berikad nära jordens yta, men som en bråkdel av den totala materien på jorden är den bara hälften av 1/1000. I primitiva kometer, dock, andelen kol kan vara tio procent eller mer, " konstaterar prof. Trieloff. Enligt geokemisten, kometer har sitt ursprung i de svala yttre delarna av solsystemet där flyktigt vatten och kolföreningar kondenseras till is. Forskare antar att asteroid- och kometnedslag bidrog med dessa flyktiga element till den nybildade jorden. Men det är ett pussel varför mängden kol på jorden är så låg. "En betydande del av kolet i asteroider och kometer finns i långkedjiga och grenade molekyler som avdunstar endast vid mycket höga temperaturer. Baserat på standardmodellerna som simulerar kolreaktioner i solnebulosan där solen och planeterna har sitt ursprung, Jorden och de andra jordiska planeterna borde ha upp till 100 gånger mer kol, " konstaterar prof. Gail.

Heidelberg-forskarna antar att de kortvariga flash-uppvärmningshändelserna var ansvariga för förlusten av kol. De misstänker att all materia i de inre delarna av vårt solsystem var uppvärmd, i vissa fall upprepade gånger, till temperaturer mellan 1.300 och 1.800 grader Celsius innan små planetesimaler och i slutändan de terrestra planeterna och jorden bildades. Forskarna tror att bevisen ligger i kondruler, de runda kornen som bildades som smälta droppar under dessa uppvärmningshändelser innan de ansamlas till meteoriter. "Endast topparna i temperatur som härrör från modellerna för kondrusbildning kan förklara dagens låga mängd kol på de inre planeterna. Tidigare modeller tog inte hänsyn till denna process, men vi har tydligen det att tacka för den korrekta mängden kol som möjliggjorde utvecklingen av jordens biosfär som vi känner den, säger Hans-Peter Gail.

Forskarna spekulerar i att en "överdos" av kol förmodligen skulle ha varit skadligt för livets utveckling. I sitt oxiderade tillstånd, kol bildar växthusgasen CO2, som avlägsnas från jordens atmosfär, särskilt genom silikat-karbonatcykeln, som fungerar som en termostat. "Om 100 gånger mer kol skulle möjliggöra ett effektivt avlägsnande av växthusgasen är åtminstone tveksamt. Kolet kunde inte längre lagras i karbonater, där det mesta av jordens CO2 idag lagras. Så här mycket koldioxid i atmosfären skulle orsaka en så allvarlig och oåterkallelig växthuseffekt att haven skulle avdunsta och försvinna, " konstaterar Mario Trieloff.