op astronomische schaal is dit extreem snel, leggen de onderzoekers uit.
als je de geschatte 4,6 miljard jaar bestaan van het zonnestelsel vergelijkt met een periode van 24 uur, geven de nieuwe resultaten aan dat de proto-aarde gevormd is in wat overeenkomt met ongeveer anderhalve minuut.De resultaten van StarPlan breken dus met de traditionele theorie dat de proto-aarde gevormd werd door willekeurige botsingen tussen Grotere en grotere planetaire lichamen gedurende enkele tientallen miljoenen jaren — gelijk aan ongeveer 5-15 minuten van de hierboven genoemde fictieve 24 uur van vorming.
in plaats daarvan ondersteunen de nieuwe resultaten een meer recente, alternatieve theorie over de vorming van planeten door de aanwas van kosmisch stof. De hoofdauteur van het onderzoek, universitair hoofddocent Martin Schiller, legt het als volgt uit:
de andere gedachte is dat we in wezen uitgaan van stof. Millimeters grote objecten, die allemaal samenkomen, neer regenen op het groeiende lichaam en de planeet in één keer maken,” zegt hij, en voegt toe:
“niet alleen is deze implicatie van de snelle vorming van de aarde interessant voor ons zonnestelsel. Het is ook interessant om te beoordelen hoe waarschijnlijk het is dat planeten zich ergens anders in de Melkweg vormen.”
de bulksamenstelling van het zonnestelsel
de sleutel tot de nieuwe bevinding kwam in de vorm van de meest nauwkeurige metingen van ijzerisotopen die tot nu toe wetenschappelijk zijn gepubliceerd.
door het isotopenmengsel van het metaalelement in verschillende meteorieten te bestuderen, vonden de onderzoekers slechts één type meteorietmateriaal met een samenstelling die vergelijkbaar is met die van de aarde: de zogenaamde CI chondrieten.
de onderzoekers van de studie beschrijven het stof in dit fragiele type meteoriet als ons beste equivalent aan de bulksamenstelling van het zonnestelsel zelf. Het was stof als dit gecombineerd met gas dat via een circumstellaire accretieschijf naar de groeiende zon werd geleid.
dit proces duurde ongeveer vijf miljoen jaar en onze planeten werden gemaakt van materiaal in deze schijf. Nu schatten de onderzoekers dat de ferrokern van de proto-aarde ook al tijdens deze periode gevormd werd, waardoor vroeg geaccreteerd ijzer uit de mantel werd verwijderd.
twee verschillende ijzersamenstellingen
andere meteorieten, bijvoorbeeld van Mars, vertellen ons dat in het begin de ijzerisotopische samenstelling van materiaal dat bijdraagt aan de groeiende aarde anders was. Hoogstwaarschijnlijk door thermische verwerking van stof dicht bij de jonge zon, leggen de onderzoekers van StarPlan uit.
na de eerste paar honderdduizend jaar van ons zonnestelsel werd het koud genoeg voor onbewerkte CI-stof van verder in het systeem om het accretiegebied van de proto-aarde in te gaan.
” dit voegt stof toe dat de ijzersamenstelling in de aardmantel overdrukt, hetgeen alleen mogelijk is als het grootste deel van het vorige ijzer reeds in de kern werd verwijderd. Daarom moet de kernvorming vroeg zijn gebeurd”, legt Martin Schiller uit.
” als de vorming van de aarde een willekeurig proces was waarbij je gewoon lichamen aan elkaar sloeg, zou je nooit in staat zijn om de ijzersamenstelling van de aarde te vergelijken met slechts één type meteoriet. Je zou een mix van alles krijgen, ” voegt hij toe.
meer planeten, meer water, misschien meer leven
gebaseerd op de theorie dat planeten ontstaan door aangroei van kosmisch stof, geloven de onderzoekers dat hetzelfde proces elders in het heelal kan voorkomen.
dit betekent dat ook andere planeten zich waarschijnlijk veel sneller kunnen vormen dan wanneer ze alleen groeien door willekeurige botsingen tussen objecten in de ruimte.
deze aanname wordt bevestigd door de duizenden exoplaneten-planeten in andere zonnestelsels-die astronomen sinds het midden van de jaren negentig hebben ontdekt, legt professor Martin Bizzarro uit:
“nu weten we dat de vorming van planeten overal plaatsvindt. Dat we generieke mechanismen hebben die werken en planetaire systemen maken. Als we deze mechanismen in ons eigen zonnestelsel begrijpen, kunnen we vergelijkbare gevolgtrekkingen maken over andere planetenstelsels in de Melkweg. Met inbegrip van op welk punt en hoe vaak water wordt accreted, ” zegt hij, toe te voegen:”Als de theorie van de vroege planetaire accretie echt correct is, is water waarschijnlijk slechts een bijproduct van de vorming van een planeet zoals de aarde-waardoor de ingrediënten van het leven, zoals we die kennen, waarschijnlijker elders in het universum worden gevonden.”