Planetary Collision That Formed the Moon Delivered Basic Elements of Life

Karamihan sa mga carbon at nitrogen sa aming mga katawan ay marahil ay nagmula sa isang planeta ang laki ng Mars pag-crash sa Earth 4.4 bilyong taon na ang nakalipas, sabi ng mga siyentipiko. Matagal nang naisip ng mga mananaliksik na ang mga sangkap na ito, mahalaga para sa buhay, ay dumating sa ating planeta sa mga primitive na katawan tulad ng asteroids, ngunit ang isang bagong pag-aaral ay nagpapahiwatig na ang carbon at nitrogen ay malamang na sumakay sa Earth sa isang planeta na naiiba sa mga layer - isang tanda ng isang mas mature astronomya katawan, marahil isang planetary embryo na may isang mantle at isang core. Ang parehong banggaan na ito, sabi nila, ay bumubuo ng buwan.

Sa isang papel na inilathala noong Miyerkules Mga Paglago sa Agham, isang koponan sa Rice University sa Texas ay nakabalangkas sa isang serye ng mga eksperimento at simulations na sumusuporta sa teorya na ang isang solong pangunahing banggaan ay idineposito ang kemikal na pundasyon ng buhay sa Earth.

Si Damanveer Grewal, isang Ph.D. ang mag-aaral sa Rice University at ang nangungunang may-akda ng pag-aaral, ay nagsasabi Kabaligtaran na ang pananaliksik na ito ay nagbabago sa kuwento kung paano ang mga elemento ng gusali ng elemental ng buhay ay dumating sa ating planeta.

"Ang ideya na naging karaniwan sa komunidad ng siyentipiko ay ang mga elementong ito ay inihatid ng mga di-mapagtutunang mga katawan pagkatapos ng halos lahat ng Daigdig ay halos magkakasama," sabi ni Grewal. "Ang sinisikap nating sabihin ay ang mga sangkap na ito ay talagang naihatid ng isang higanteng epekto ng isang malaki, naiibang katawan, sa halip na sa mas maliit na mga katawan."

Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga kemikal na komposisyon ng crust ng Earth na may mga baso sa buwan, ang koponan ni Grewal ay napagpasyahan na sila ay nagbahagi ng isang karaniwang pinagmulan - ang cataclysmic event na bumubuo sa buwan. At pagkatapos, sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng mga simulation sa kung paano magkakaiba ang mga elemento sa iba't ibang bahagi ng isang planeta habang kinakaiba nito, kinikilala ng mga mananaliksik na ang isang magkakaibang planeta na sumalungat sa Earth ay magkakaroon ng mas kaunting carbon-rich ratio ng materyal sa ibabaw nito kaysa sa isang walang-bahid na katawan ibig. Ito ay dahil, natagpuan nila, ang elemento ay nananatiling patungo sa core ng bakal, na nag-iiwan ng mas mababa sa isang kemikal na trace sa crust ng planeta. Ang parehong proseso, sinasabi ng mga mananaliksik, ang nangyari sa pagbuo ng core ng Earth.

Samakatuwid, nang bumangkarote ang planong ito ng embryo sa Earth, mga 100 milyong taon pagkatapos na nabuo ang ating planeta, inilipat na nito ang materyal sa Earth na nagdadala ng kemikal na pirma ng isang planeta na ang carbon ay nanirahan sa core - bilang kabaligtaran sa isang di-lilikurang katawan na ang komposisyon ay medyo magkapareho.

At ang kanilang mga modelo ay nagpapasan ng ganitong teorya, na nagpapahiram ng karagdagang suporta sa ideya na ang parehong planeta banggaan na bumubuo sa buwan ay din ideposito ang mga pangunahing materyal para sa buhay sa ating planeta.

Ang pananaliksik na ito ay nagtatayo sa nakaraang gawain sa pamamagitan ng parehong lab sa Rice, ang lab ng Rajdeep Dasgupta, Ph.D., na naging co-author din sa bagong papel.

Sa bagong papel na ito, ang pangkat ay patuloy na nagdaragdag ng higit na katibayan sa ideya na ang mga elemento na mahalaga sa buhay ay naihatid ng isang higanteng epekto. Sinabi ni Grewal na maaaring baguhin ng ideya ang paraan ng pagtingin ng mga tao sa mapangwasak na puwersa ng mga planeta na banggaan.

"Kapag tinitingnan ng mga tao ang higanteng epekto, lagi nilang tinitingnan ito bilang mapanirang kaganapan," sabi niya. "Ngunit ngayon maaari mo talagang isipin ito bilang isang buhay-pagbibigay ng kaganapan pati na rin."

Abstract: Ang katayuan ng Earth bilang ang tanging nakakatulong na planeta ay resulta ng mekanismo ng tiyempo at paghahatid ng carbon (C), nitrogen (N), sulfur (S), at hydrogen (H). Sa batayan ng kanilang mga isotopikong pirma, ang mga panlupa na volatile ay naisip na nagmula sa mga carbonaceous chondrite, samantalang ang mga isotopikong komposisyon ng mga elemento ng hindi napapaloob na mga elemento at trace ay nagpapahiwatig na ang enstatite chondrite-like na materyales ay ang mga pangunahing bloke ng daigdig. Gayunpaman, ang C / N ratio ng bulk silicate Earth (BSE) ay superchondritic, na nagtatakda ng pabagu-bago ng isip na paghahatid ng chondritic late veneer. Bukod dito, kung inihatid sa panahon ng pangunahing yugto ng pagtataas ng Earth, pagkatapos, dahil sa mas mataas na siderophile (metal loving) kalikasan ng C kamag-anak sa N, ang pangunahing pormasyon ay dapat na naiwan sa isang subchondritic C / N ratio sa BSE. Dito, nagpapakita tayo ng mga eksperimento na may mataas na presyon ng temperatura upang mapigilan ang kapalaran ng mga halo-halong sangkap ng CNS sa panahon ng paghihiwalay ng core-mantle sa mga planetary embryo na mga magma oceano at ipinapakita na ang C ay nagiging mas mababa siderophile sa N-bearing at S-rich alloys, habang ang siderophile character ng N ay nananatiling hindi napapailalim sa presensya ng S. Gamit ang bagong data at simula ng Monte Carlo simulations, ipinapakita namin na ang epekto ng isang Mars-sized na planeta, na may kaunting mga kontribusyon mula sa carbonaceous chondrite-tulad ng materyal at coinciding sa Buwan-bumubuo ng kaganapan, ay maaaring maging pinagmumulan ng mga pangunahing volatiles sa BSE.