på astronomisk skala är detta extremt snabbt, förklarar forskarna.
om du jämför solsystemets beräknade 4, 6 miljarder års existens med en 24-timmarsperiod, indikerar de nya resultaten att proto-jorden bildades i vad som motsvarar ungefär en och en halv minut.
således bryter resultaten från StarPlan med den traditionella teorin att proto-jorden bildades av slumpmässiga kollisioner mellan större och större planetkroppar under flera tiotals miljoner år-motsvarande cirka 5-15 minuter av ovan nämnda fiktiva 24 timmars bildning.
istället stöder de nya resultaten en nyare, alternativ teori om bildandet av planeter genom accretion av kosmiskt damm. Studiens huvudförfattare, Docent Martin Schiller, förklarar det enligt följande:
” den andra tanken är att vi börjar från damm, i huvudsak. Millimeterstora föremål, som alla kommer ihop, regnar ner på den växande kroppen och gör planeten på en gång”, säger han och tillägger:
”inte bara är denna implikation av den snabba bildandet av jorden intressant för vårt solsystem. Det är också intressant att bedöma hur sannolikt det är för planeter att bilda någon annanstans i galaxen.”
solsystemets bulkkomposition
nyckeln till det nya fyndet kom i form av de mest exakta mätningarna av järnisotoper som hittills har publicerats vetenskapligt.
genom att studera isotopblandningen av metallelementet i olika meteoriter fann forskarna bara en typ av meteoritiskt material med en komposition som liknar jorden: de så kallade CI-kondriterna.
forskarna bakom studien beskriver dammet i denna bräckliga typ av meteorit som vår bästa motsvarighet till solsystemets bulkkomposition. Det var damm som detta i kombination med gas som kanaliseras via en circumstellar accretion disk på den växande solen.
denna process varade i cirka fem miljoner år och våra planeter gjordes av material i denna skiva. Nu uppskattar forskarna att proto-jordens järnkärna också bildades redan under denna period och tog bort tidigt accreted järn från manteln.
två olika järnkompositioner
andra meteoriter, till exempel från Mars, berättar för oss att i början var järnisotopkompositionen av material som bidrog till den växande jorden annorlunda. Troligtvis på grund av termisk bearbetning av damm nära den unga solen, förklarar forskarna från StarPlan.
efter vårt solsystems första hundra tusen år blev det kallt nog för obearbetat CI-damm från längre ut i systemet för att komma in i proto-jordens accretionsregion.
” detta tillsatta CI-damm övertryckte järnkompositionen i jordens mantel, vilket bara är möjligt om det mesta av det tidigare järnet redan avlägsnades i kärnan. Det är därför kärnbildningen måste ha hänt tidigt, ” förklarar Martin Schiller.
” om jordens bildning var en slumpmässig process där du bara krossade kroppar tillsammans, skulle du aldrig kunna jämföra jordens järnkomposition med endast en typ av meteorit. Du skulle få en blandning av allt,” tillägger han.
fler planeter, mer vatten, kanske mer liv
baserat på bevisen för teorin att planeter bildas genom uppkomst av kosmiskt damm, tror forskarna att samma process kan inträffa någon annanstans i universum.
detta innebär att även andra planeter kan sannolikt bilda mycket snabbare än om de växer enbart från slumpmässiga kollisioner mellan objekt i rymden.
detta antagande bekräftas av de tusentals exoplaneter-planeter i andra solsystem-som astronomer har upptäckt sedan mitten av nittiotalet, förklarar centrumledare och medförfattare till studien, Professor Martin Bizzarro:
”nu vet vi att planetbildning sker överallt. Att vi har generiska mekanismer som fungerar och gör planetariska system. När vi förstår dessa mekanismer i vårt eget solsystem kan vi göra liknande slutsatser om andra planetariska system i galaxen. Inklusive vid vilken tidpunkt och hur ofta vatten samlas, ” säger han och lägger till:
” om teorin om tidig planetarisk accretion verkligen är korrekt, är vatten sannolikt bara en biprodukt av bildandet av en planet som jorden-vilket gör ingredienserna i livet, som vi känner det, mer sannolikt att hittas någon annanstans i universum.”