Supernowa a powstanie Ziemi – to związek, który według nowych badań mógł przesądzić o tym, że nasza planeta nie stała się światem całkowicie zalanym wodą. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaproponowali model pokazujący, jak eksplozja pobliskiej gwiazdy oraz promieniowanie kosmiczne dostarczyły kluczowe pierwiastki promieniotwórcze do młodego Układu Słonecznego.
Badania opublikowane w czasopiśmie Science Advances sugerują, że proces formowania planet podobnych do Ziemi mógł być znacznie bardziej powszechny, niż dotąd sądzono. Nowy model podważa tezę, że powstanie Ziemi było wyjątkowym zbiegiem okoliczności.
Dlaczego supernowa mogła mieć znaczenie dla Ziemi
Od lat naukowcy zastanawiali się, skąd w pierwszych milionach lat istnienia Układu Słonecznego wzięły się krótkotrwałe radionuklidy. Chodzi przede wszystkim o izotopy takie jak glin-26 i mangan-53. Ich rozpad dostarczał ogromnych ilości ciepła wewnątrz planetozymali.
To właśnie to ciepło sprawiło, że część lodu we wczesnych ciałach planetarnych uległa odparowaniu. Dzięki temu Ziemia nie zamieniła się w globalny ocean. Zamiast tego zachowała umiarkowaną ilość wody, sprzyjającą powstaniu lądów i długiej ewolucji geologicznej.
Meteoryty ujawniają tajemnice młodego Układu Słonecznego
Najstarsze meteoryty działają jak naturalne archiwum początków Układu Słonecznego. Zawierają one produkty rozpadu krótkotrwałych pierwiastków promieniotwórczych. Dzięki nim badacze mogą odtworzyć warunki panujące wewnątrz pierwszych planetozymali.
Jednoczesna obecność kilku radionuklidów o bardzo krótkim czasie życia stanowiła jednak problem. Dotychczasowe modele nie potrafiły wyjaśnić, jak dostarczyć te izotopy do dysku protoplanetarnego bez jego zniszczenia.
Dwuetapowy scenariusz: fala uderzeniowa i promieniowanie kosmiczne
Zespół Ryo Sawady zaproponował rozwiązanie tego problemu. W ich modelu supernowa eksplodowała w bezpiecznej odległości około trzech lat świetlnych od młodego Słońca. Fala uderzeniowa dostarczyła ciężkie pierwiastki do otoczenia układu.
Następnie kluczową rolę odegrało promieniowanie kosmiczne. Wysokoenergetyczne cząstki inicjowały reakcje jądrowe w dysku akrecyjnym. W ten sposób powstały brakujące krótkotrwałe radionuklidy, bez destabilizacji całej struktury.
Co oznacza to dla innych planet i życia w kosmosie
Nowy model sugeruje, że od 10 do nawet 50 procent gwiazd podobnych do Słońca mogło powstawać w podobnych warunkach. Oznacza to miliardy potencjalnych układów planetarnych w samej Drodze Mlecznej.
Jeśli supernowa a powstanie Ziemi rzeczywiście są ze sobą tak silnie powiązane, planety podobne do naszej mogą być znacznie częstsze. To istotna wskazówka dla badań egzoplanet i poszukiwań życia poza Układem Słonecznym.
Model łączy astrofizykę supernowych, chemię dysków protoplanetarnych i geologię planet. Dzięki temu oferuje jedno z najbardziej spójnych wyjaśnień narodzin Ziemi, jakie dotąd zaproponowano.
Czytaj więcej w dziale: Nauka i Technologia