Marťanský meteorit narušil dosavadní teorie o vzniku planet

Vznikly planety jinak, než si myslíme? Dosavadní teorie narušil marťanský meteorit

Ilustrace mladé vznikající planety Zdroj: iStock

Nová studie starého meteoritu je v rozporu s představami, jak kamenné planety typu Země nebo Mars získávají při svém vzniku těkavé prvky.

Základním předpokladem o vzniku planet je, že nejprve získávají těkavé látky jako vodík, uhlík, kyslík, dusík a vzácné plyny z mlhoviny kolem mladé hvězdy. V nové studii to pro kontext uvádí Sandrine Péron, postdoktorandka spolupracující s profesorem Sujoyem Mukhopadhyayem na katedře věd o Zemi a planetách Kalifornské univerzity v Davisu. Vzhledem k tomu, že je planeta během svého vzniku koulí roztavené horniny, se tyto prvky nejprve rozpustí v magmatickém oceánu a poté se uvolní zpět do atmosféry. Později chondritické meteority, které narážejí do mladé planety, dodávají těkavější materiály a planeta je postupným způsobem formována.

Vědci tedy očekávají, že by těkavé prvky v nitru planety měly odrážet složení sluneční mlhoviny, resp. směs slunečních a meteoritických těkavých látek, zatímco těkavé látky v atmosféře by měly pocházet převážně z meteoritů. Tyto dva zdroje – sluneční a chondritické – lze rozlišit podle poměrů izotopů vzácných plynů, zejména kryptonu. V tomto ohledu je obzvláště zajímavý Mars, protože se zformoval relativně rychle. Utuhl asi 4 miliony let po vzniku Sluneční soustavy, zatímco Zemi trvalo zformování 50 až 100 milionů let. „Můžeme díky tomu rekonstruovat historii naší soustavy v prvních několika milionech let,“ uvádí Péron a stáčí ve své studii pozornost na meteorit, který na zemi dopadl v roce 1815.

Dvousetleté čekání na odpověď

Některé meteority, které dopadají na Zemi, přilétají z Marsu. Většina z nich pochází z povrchových hornin, které byly vystaveny působení atmosféry planety. Meteorit Chassigny, který ve zmíněném roce 1815 spadl v severovýchodní Francii, je však vzácný a neobvyklý, protože se předpokládá, že pochází z nitra planety. Díky mimořádně pečlivému měření nepatrných množství izotopů kryptonu ve vzorcích meteoritu, s nimiž pomohla nová metoda zřízená v UC Davis Noble Gas Laboratory, mohli vědci odvodit původ prvků v hornině.

Martian meteorite upsets planet formation theory

"A new study of an old meteorite contradicts current thinking about how rocky planets like the Earth and Mars acquire volatile elements"https://t.co/f2B2nWrTMv
via @physorg_com pic.twitter.com/dfvJPdGWkq
— Mars Exploration Terraforming & Colonization News (@MarsExplorat) June 17, 2022

„Vzhledem k jejich nízkému výskytu je měření izotopů kryptonu velmi náročné,“ potvrdila Péron. Díky tomu ale mohla zjistit, že izotopy kryptonu v meteoritu odpovídají izotopům z chondritických meteoritů, nikoliv ze sluneční mlhoviny, což je zcela opačný postup, než se dosud předpokládalo. „Složení marťanského nitra pro krypton je téměř čistě chondritické, ale atmosféra je sluneční,“ dodává Péron.

Výsledky ukazují, že atmosféra Marsu nemohla vzniknout čistě odpařením z pláště, protože to by jí dalo chondritové složení. Planeta musela získat atmosféru ze sluneční mlhoviny poté, co se ochladil magmatický oceán, aby nedošlo k promíchání vnitřních chondritických plynů s atmosférickými. Nové výsledky naznačují, že růst Marsu skončil dříve, než byla sluneční mlhovina rozptýlena zářením ze Slunce. Toto ozáření však mělo také jistým způsobem odfouknout atmosféru mlhoviny na Marsu, což naznačuje, že atmosférický krypton musel být nějakým způsobem zachován, možná uvězněn v podzemí nebo v polárních ledových čepičkách.

Zdroj: Eurekalert