Ένας σπάνιος μετεωρίτης που εντοπίστηκε στην Έρημο της Σαχάρας αποκάλυψε αδιάσειστα στοιχεία για έναν χαμένο κόσμο, ο οποίος υπήρχε κατά τις πρώτες ημέρες του ηλιακού συστήματος.
Πριν από περίπου 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια, ένα μεγάλο πλανητικό σώμα —πιθανώς με μέγεθος όσο η Σελήνη ή ακόμη και ο Άρης— περιφερόταν γύρω από τον Ήλιο, προτού συγκρουστεί με ένα άλλο αντικείμενο και κομματιαστεί.
Τώρα, ερευνητές που δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο περιοδικό Earth and Planetary Science Letters, δηλώνουν ότι βρήκαν τις πρώτες άμεσες αποδείξεις πως αυτός ο χαμένος πρωτοπλανήτης υπήρξε κάποτε.
Η ανακάλυψη υποδηλώνει ότι ορισμένοι πρώιμοι κόσμοι σχηματίστηκαν και εξελίχθηκαν με τρόπους πολύ διαφορετικούς από την Έλξη της Γης και των άλλων βραχωδών πλανητών.
«Είναι απίστευτο να σκέφτεσαι ότι υπήρχε κάποτε ένας κόσμος τόσο μεγάλος», δήλωσε ο Άαρον Μπελ (Aaron Bell), επίκουρος καθηγητής έρευνας στο Τμήμα Επιστημών της Γης στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Μπούλντερ.
«Γνωρίζουμε ότι υπήρξε μόνο επειδή μερικά θραύσματά του έτυχε να προσγειωθούν στη Γη. Αυτοί οι μετεωρίτες διέσωσαν στοιχεία για μια εντελώς διαφορετική πορεία μέσω της οποίας αναπτύχθηκαν οι πρώιμοι πλανήτες», πρόσθεσε.
Ένας μετεωρίτης από έναν χαμένο κόσμο
Τα στοιχεία προέρχονται από έναν μετεωρίτη που βρέθηκε στην Έρημο της Σαχάρας και ονομάζεται Northwest Africa (NWA) 12774. Πρόκειται για έναν εξαιρετικά σπάνιο τύπο μετεωρίτη, γνωστό ως ανγκρίτης (angrite).
Οι ανγκρίτες συγκαταλέγονται στα παλαιότερα ηφαιστειακά πετρώματα του ηλιακού συστήματος. Σχηματίστηκαν μόλις λίγα εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του ηλιακού συστήματος, πριν από περίπου 4,56 δισεκατομμύρια χρόνια.
Είναι επίσης εξαιρετικά σπάνιοι. Από τους περισσότερους από 80.000 μετεωρίτες που έχουν ανακαλυφθεί στη Γη, μόνο 68 έχουν ταυτοποιηθεί ως ανγκρίτες. Οι επιστήμονες προβληματίζονταν επί σειρά ετών με τη χημική τους σύσταση.
Σε αντίθεση με τη Γη, τον Άρη και άλλους βραχώδεις πλανήτες, οι ανγκρίτες περιέχουν ελάχιστο διοξείδιο του πυριτίου (πυριτία), το οποίο αποτελεί βασικό συστατικό σχεδόν όλων των γνωστών γήινων πλανητών.
Λόγω αυτής της ασυνήθιστης σύνθεσης, οι ερευνητές πίστευαν παλαιότερα ότι οι ανγκρίτες προέρχονταν από σχετικά μικρούς αστεροειδείς, με ακτίνα μικρότερη από 200 χιλιόμετρα.
Αναπάντεχα στοιχεία στα βάθη του πετρώματος
Κατά την ανάλυση του NWA 12774, ο Μπελ και η ομάδα του εντόπισαν κλινοπυρόξενο, ένα ορυκτό που απαντάται συχνά στον φλοιό και τον μανδύα της Γης. Αυτό που προκάλεσε εντύπωση ήταν η ασυνήθιστα υψηλή περιεκτικότητά του σε αλουμίνιο, γεγονός που υποδηλώνει ότι το ορυκτό σχηματίστηκε υπό έντονη πίεση βαθιά στο εσωτερικό ενός πλανητικού σώματος.
Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μοντέλο για τις συνθήκες που απαιτούνται ώστε να παραχθεί η ορυκτολογική σύνθεση του μετεωρίτη. Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι ο πλούσιος σε αλουμίνιο κλινοπυρόξενος θα μπορούσε να έχει σχηματιστεί μόνο σε πιέσεις τουλάχιστον 17,5 kilobar. Συγκριτικά, η πίεση στον πυθμένα της Τάφρου των Μαριανών, του βαθύτερου σημείου των ωκεανών της Γης, είναι περίπου 1 kilobar.
Τέτοιες πιέσεις θα ήταν αδύνατες στο εσωτερικό ενός μικρού αστεροειδούς. Αντίθετα, οι υπολογισμοί δείχνουν ότι το μητρικό σώμα του ανγκρίτη είχε ακτίνα τουλάχιστον 1.000 χιλιομέτρων.
Ένα πλανητικό σώμα μεγαλύτερο από το αναμενόμενο
Πρόσθετα στοιχεία υποδηλώνουν ότι το αρχικό σώμα-πηγή ίσως ήταν ακόμη μεγαλύτερο. Οι κρύσταλλοι στο εσωτερικό του NWA 12774 διατήρησαν αιχμηρές ακμές και ανεπαίσθητα χημικά μοτίβα, τα οποία πιθανότατα δεν θα είχαν επιβιώσει αν είχαν σχηματιστεί βαθιά κάτω από την επιφάνεια.
Αυτό το εύρημα υποδηλώνει ότι οι κρύσταλλοι αναπτύχθηκαν σε σχετικά μικρά βάθη, πράγμα που σημαίνει ότι το μητρικό σώμα θα έπρεπε να είναι σημαντικά μεγαλύτερο για να δημιουργήσει τις απαιτούμενες πιέσεις.
Σύμφωνα με αυτή την ερμηνεία, το μητρικό σώμα του ανγκρίτη ενδέχεται να ξεπερνούσε τα 1.800 χιλιόμετρα σε ακτίνα. Αυτό θα το καθιστούσε συγκρίσιμο σε μέγεθος με τη Σελήνη και πιθανώς θα πλησίαζε τον Άρη, ο οποίος έχει ακτίνα 3.300 χιλιομέτρων.
«Υπάρχουν πολλοί μετεωρίτες φυλαγμένοι σε συρτάρια που δεν έχουν μελετηθεί διεξοδικά, επομένως υπήρχαν πιθανότατα περισσότεροι από αυτούς τους πρωτοπλανήτες που δεν γνωρίζουμε», δήλωσε ο Μπελ. Οι ερευνητές εξακολουθούν να μην γνωρίζουν τι απέγινε τελικά ο αρχαίος κόσμος.
Μια πιθανότητα είναι να καταστράφηκε σε μια μεγάλη σύγκρουση νωρίς στην ιστορία του ηλιακού συστήματος, με τα θραύσματά του να γίνονται αργότερα μέρος άλλων βραχωδών πλανητών, συμπεριλαμβανομένης της Γης.
«Τα υλικά που σχημάτισαν το μητρικό σώμα του ανγκρίτη είναι θεμελιωδώς διαφορετικά από τα συστατικά της Γης και του Άρη. Αυτό δείχνει μια ξεχωριστή και ανεξάρτητη εξελικτική πορεία στον σχηματισμό των πλανητών κατά την πρώιμη ιστορία του ηλιακού μας συστήματος», ανέφερε ο Μπελ.
