Kredit:NASA
En studie av zinkisotopsammansättningen av meteoriter av forskare från University of St Andrews tyder på att material från det yttre solsystemet var en viktig källa till flyktiga element under jordens bildning.
Frågan om ursprunget för de flyktiga elementen som finns på jorden är grundläggande för att förstå vår planets utveckling. Studien, utförd av forskare vid universitetets School of Earth and Environmental Sciences, i samarbete med arbetare vid Institut de Physique du globe de Paris och Université Clermont Auvergne visar för första gången att det finns en skillnad mellan zinkisotopen sammansättning av meteoriter som bildades i det inre solsystemet och de som bildades i det yttre solsystemet.
Dr Paul Savage, universitetslektor vid School of Earth and Environmental Sciences, förklarar:"Detta är viktigt eftersom zink är ett måttligt flyktigt grundämne – och hittills det mest flyktiga grundämnet där sådana unika isotopiska signaturer har upptäckts i meteoriter. Om vi jämför dessa meteoritsammansättningar med jordens zinkisotopsammansättning ser vi att jorden plottar mellan de två grupperna och därför är jordens zinklager en blandning av både inre och yttre solsystemmaterial.Detta pekar på båda reservoarerna som viktiga källor till jordens flyktiga element inventering."
Fynden antyder att jorden måste ha samlat fem till sex procent av sin globala massa från material som antas komma från det yttre solsystemet - den del av solsystemet bortom "snölinjen", där de jättelika planeterna domineras av gaser och flyktiga ämnen.
Dr Savage sa:"Meteoriter, förutom att de är fascinerande och vackra utomjordiska föremål, är viktiga vetenskapliga prover eftersom deras kemi återspeglar de tidigaste fasta ämnen som bildades i vårt solsystem. Vi kan använda kompositionerna av meteoriter för att berätta om processer och tidsskalor för planetbildning, samt ger oss insikter i vilka typer och källor av material som samlades för att bilda vår egen planet.
"En särskilt avgörande fråga frågar sig varifrån jorden fick sina flyktiga element? Det här är den sortens element som är avgörande för livet:fick jorden alla sina flyktiga element från det yttre solsystemet, där idag gas- och isgiganterna planeter kretsar , eller är det torrare, varmare inre solsystemet fortfarande en viktig källa?"
Studien visar att, även om endast en liten del av jordens totala massa kan komma från det yttre solsystemet, måste detta material anrikas med flyktigt material, vilket ger cirka en tredjedel av jordens totala zinkbudget. Grundämnen som var mer flyktiga än zink var sannolikt ännu mer berikade i detta yttre solsystemmaterial, och därför var denna reservoar en ännu viktigare källa för jordens inventering av flyktiga element.
"Studier som vår lägger till nya insikter om hur och varifrån planeter samlar de typer av element som är avgörande för att stödja liv - men mer allmänt ger det oss fler ledtrådar om hur vårt tidiga solsystem betedde sig. Vi kan tillämpa dessa fynd för att förstå hur andra planetsystem beter sig och om nyupptäckta exoplaneter kan ha den sortens element som också kan stödja liv."
I framtiden kan detta isotopsystem appliceras på andra kroppar i solsystemet som vi har prover från, såsom månen och Mars, för att lägga ytterligare begränsningar på transport och leverans av måttligt flyktiga element i solsystemet. Dessutom kan dessa isotopvariationer användas för att räkna ut vilka typer av stjärnmiljöer som genererade dessa element och injicerade dem i föresolnebulosan. + Utforska vidare
