Ο Bruce Fegley εξετάζει έναν μετεωρίτη. Πιστωτική εικόνα: WUSTL Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Χρησιμοποιώντας πρωτόγονους μετεωρίτες που ονομάζονται χονδρίτες ως μοντέλα τους, οι επιστήμονες της γης και των πλανητών στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον στο Σεντ Λούις έχουν πραγματοποιήσει υπερμετρημένους υπολογισμούς και έδειξαν ότι η ατμόσφαιρα της πρώτης Γης ήταν μια αναγωγική, γεμάτη μεθάνιο, αμμωνία, υδρογόνο και υδρατμούς.
Κάνοντας αυτήν την ανακάλυψη, ο Bruce Fegley, Ph.D., καθηγητής του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον στις επιστήμες της Γης και των Πλανητικών Επιστημών στις Τέχνες & Επιστήμες και η Laura Schaefer, βοηθός εργαστηρίου, αναζωογονεί μια από τις πιο διάσημες και αμφιλεγόμενες θεωρίες για την προέλευση της ζωής, το 1953 Miller - Πειραματικό γκρι, το οποίο απέδωσε οργανικές ενώσεις απαραίτητες για την ανάπτυξη οργανισμών.
Οι χονδρίτες είναι σχετικά αμετάβλητα δείγματα υλικού από το ηλιακό νεφέλωμα, Σύμφωνα με τον Fegley, ο οποίος είναι επικεφαλής του Εργαστηρίου Πλανητικής Χημείας του Πανεπιστημίου, οι επιστήμονες τα πιστεύουν εδώ και πολύ καιρό ότι είναι τα δομικά στοιχεία των πλανητών. Ωστόσο, κανείς δεν έχει καθορίσει ποτέ τι είδους ατμόσφαιρα θα δημιουργούσε ένας πρωτόγονος χονδρικός πλανήτης.
«Υποθέτουμε ότι οι πλανήτες σχηματίστηκαν από χονδριτικό υλικό και χωρίσαμε τον πλανήτη σε στρώματα και χρησιμοποιήσαμε τη σύνθεση του μίγματος μετεωριτών για να υπολογίσουμε τα αέρια που θα είχαν εξελιχθεί από κάθε ένα από αυτά τα στρώματα», δήλωσε ο Schaefer. "Βρήκαμε μια πολύ μειωμένη ατμόσφαιρα για τα περισσότερα μίγματα μετεωρίτη, επομένως υπάρχει πολύ μεθάνιο και αμμωνία."
Σε μια αναγωγική ατμόσφαιρα, υπάρχει υδρογόνο, αλλά δεν υπάρχει οξυγόνο. Για να λειτουργήσει το πείραμα Miller-Urey, είναι απαραίτητη η μείωση της ατμόσφαιρας. Μια οξειδωτική ατμόσφαιρα καθιστά αδύνατη την παραγωγή οργανικών ενώσεων. Ωστόσο, μια μεγάλη ομάδα γεωλόγων πιστεύει ότι υπήρχε μια ατμόσφαιρα φτωχή σε υδρογόνο, πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα, επειδή χρησιμοποιούν σύγχρονα ηφαιστειακά αέρια ως πρότυπα για την πρώιμη ατμόσφαιρα. Τα ηφαιστειακά αέρια είναι πλούσια σε νερό, διοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του θείου, αλλά δεν περιέχουν αμμωνία ή μεθάνιο.
«Οι γεωλόγοι αμφισβητούν το σενάριο Miller-Urey, αλλά αυτό που φαίνεται να ξεχνάμε είναι ότι όταν συναρμολογείτε τη Γη από χονδρίτες, έχετε ελαφρώς διαφορετικά αέρια που εξελίσσονται από τη θέρμανση όλων αυτών των υλικών που έχουν συναρμολογηθεί για να σχηματίσουν τη Γη. Οι υπολογισμοί μας παρέχουν μια φυσική εξήγηση για τη λήψη αυτής της ατμόσφαιρας που μειώνει », δήλωσε ο Fegley.
Ο Schaefer παρουσίασε τα ευρήματα στην ετήσια συνάντηση του Τμήματος Πλανητικών Επιστημών της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας, που πραγματοποιήθηκε στις 4-9 Σεπτεμβρίου στο Cambridge της Αγγλίας.
Ο Schaefer και ο Fegley εξέτασαν διαφορετικούς τύπους χονδριτών που πιστεύουν ότι οι επιστήμονες της γης και των πλανητών ήταν καθοριστικοί για τη δημιουργία της Γης. Χρησιμοποίησαν εξελιγμένους κωδικούς υπολογιστών για χημική ισορροπία για να καταλάβουν τι συμβαίνει όταν τα ορυκτά στους μετεωρίτες θερμαίνονται και αντιδρούν μεταξύ τους. Για παράδειγμα, όταν το ανθρακικό ασβέστιο θερμαίνεται και αποσυντίθεται, σχηματίζει αέριο διοξείδιο του άνθρακα.
«Διαφορετικές ενώσεις στη χονδρική Γη αποσυντίθενται όταν θερμαίνονται και απελευθερώνουν αέριο που σχημάτισε την πρώτη γήινη ατμόσφαιρα», δήλωσε ο Fegley.
Το πείραμα Miller-Urey χαρακτήρισε μια συσκευή στην οποία τοποθετήθηκε μια ατμόσφαιρα αναγωγικού αερίου που πιστεύεται ότι υπήρχε στην πρώιμη Γη. Το μίγμα θερμάνθηκε και δόθηκε ηλεκτρικό φορτίο και σχηματίστηκαν απλά οργανικά μόρια. Ενώ το πείραμα έχει συζητηθεί από την αρχή, κανείς δεν είχε κάνει υπολογισμούς για να προβλέψει την πρώιμη Γήινη ατμόσφαιρα.
«Νομίζω ότι αυτοί οι υπολογισμοί δεν είχαν γίνει στο παρελθόν επειδή είναι πολύ δύσκολοι. χρησιμοποιούμε έναν ειδικό κωδικό », δήλωσε ο Fegley, του οποίου η συνεργασία με τον Schaefer σχετικά με την έξαψη του Io, του μεγαλύτερου φεγγαριού του Δία και του πιο ηφαιστειακού σώματος στο ηλιακό σύστημα, χρησίμευσε ως πηγή έμπνευσης για την τρέχουσα πρώιμη εργασία της ατμόσφαιρας της Γης.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων WUSTL
