Yeni bir çalışma, Dünya'nın neredeyse tamamen Güneş Sistemi'nin iç bölgesindeki malzemeden oluştuğunu öne sürüyor ve bu durum, su açısından zengin malzemenin Jüpiter'in ötesinden geldiği fikrini sorgulatıyor. Doğruysa, Dünya'nın suyu daha önce düşünüldüğünden çok daha yakın bir mesafede, genç Güneş'e yakın bir bölgede bulunmuş olabilir.
Bilim insanları uzun süredir Dünya'yı oluşturan ham maddenin nereden geldiğini tartışıyor. Gezegenimiz Güneş Sistemi'nin iç bölgesinde yer almasına rağmen, birçok araştırmacı Dünya'nın yapı malzemesinin yüzde 6-40'ının Jüpiter'in ötesindeki dış Güneş Sistemi'nden geldiğini öne sürdü.
Bu fikir, özellikle Dünya'nın su gibi uçucu maddeleri nasıl elde ettiği sorusunu açıklamak için önemliydi. Bu malzemeler daha dıştan gelmişse, Dünya oluşurken madde Güneş Sistemi'nin dış ve iç bölgeleri arasında hareket etmiş olmalı.
Yeni araştırma bu tabloyu şimdi sorguluyor.
'Gerçekten şaşırdık'
ETH Zürih'ten gezegen bilimciler Paolo Sossi ve Dan Bower, Mars ve Vesta asteroitiyle ilişkilendirilen örnekler de dahil olmak üzere geniş bir meteorit yelpazesinden elde edilen izotop oranlarına ilişkin mevcut ölçümleri Dünya'nın izotopik bileşimiyle karşılaştırdı.
İzotoplar, aynı sayıda protona sahip fakat farklı sayıda nötron nedeniyle kütlesi farklı olan aynı elementin kardeş atomlarıdır.
Verileri analiz etmek için yeni bir yaklaşım kullanan araştırmacılar çarpıcı bir sonuca ulaştı. Sonuçları, Dünya'yı oluşturan maddenin tamamen Güneş Sistemi'nin iç bölgesinden geldiğini gösteriyor.
Dış Güneş Sistemi'nden gelen malzemenin Dünya'nın toplam kütlesinin yüzde ikisinden azını oluşturduğu, hatta hiç oluşturmadığı görülüyor. Çalışma Nature Astronomy'de yayımlandı.
Sossi, 'Hesaplarımız açıkça gösteriyor: Dünya'nın yapı malzemesi tek bir malzeme rezervuarından geliyor' diyor. Mesai arkadaşı Bower ise ekliyor: 'Dünya'nın mevcut meteoritlerin hiçbir kombinasyonundan farklı olarak tamamen Güneş Sistemi'nin iç bölgesindeki malzemeden oluştuğunu bulmak bizi gerçekten şaşırttı.'
ETH Zürih ekibi analizini meteoritlerde bulunan on farklı izotop sisteminden elde edilen mevcut ölçümlere dayandırdı. Daha önceki çalışmalar genellikle yalnızca iki izotop sistemine odaklanıyordu.
Sossi, 'Çalışmalarımız aslında veri bilimi deneyleri' diyor. 'Jeokimyada nadiren kullanılan, ancak güçlü bir araç olan istatistiksel hesaplamalar yaptık.'
Meteorit İzotopları Dünya'nın Kökenini Ortaya Çıkarıyor
Bilim insanları on yıllardır gök cisimlerinin nerede oluştuğunu, Güneş Sistemi'nin hangi bölgesinden geldiklerini anlamak için meteoritlerdeki izotopları kullanıyor. Yıllarca, bu kökeni belirlemede kullanılan başlıca araç oksijen izotoplarıydı.
Bu durum 2010'ların başında değişti; Amerikalı bir araştırmacı, krom ve titanyum da dahil olmak üzere diğer elementlerin izotoplarının meteoritlerin nerede oluştuğunu ortaya çıkarabileceğini gösterdi.
Bu keşif bilim insanlarının meteoritleri iki geniş gruba ayırmasını sağladı. Karbonsuz meteoritler yalnızca Güneş Sistemi'nin iç bölgesinde oluştu. Karbonlu meteoritler daha fazla su ve karbon içeriyor ve dış Güneş Sistemi'nde kaynaklandı.
Yeni analize göre Dünya tamamen karbonsuz malzemeden oluşuyor. Araştırmacılar, iç ve dış Güneş Sistemi rezervuarları arasında daha önce öne sürülen malzeme alışverişine dair hiçbir kanıt bulamadı.
Bu durum Dünya'nın nispeten istikrarlı bir ortamda büyüdüğünü, gelişirken çevresindeki daha küçük gök cisimlerini kademeli olarak bünyesine kattığını gösteriyor. Aynı zamanda su da dahil olmak üzere çoğu uçucu maddenin zaten Güneş Sistemi'nin iç bölgesinde bulunmuş olması gerektiği anlamına geliyor.
Jüpiter Güneş Sistemini İkiye Ayırmış Olabilir
Genç Güneş Sistemi neden iki ayrı malzeme rezervuarına sahip oldu?
Bilim insanları Jüpiter'in bu konuda büyük rol oynadığını düşünüyor. Gaz devi hızla büyürken, muazzam yerçekimi genç Güneş'i çevreleyen protoplanetary diskte bir boşluk açtı. Bu diskler halka şeklindedir ve gaz ile tozdan oluşur; gezegenlerin doğum yeridir.
Jüpiter bir bariyer gibi davranmış gibi görünüyor ve malzemenin dış Güneş Sistemi'nden iç bölgeye hareketini sınırlıyor. Buna rağmen bilim insanları şimdiye kadar bu bariyerin ne kadar etkili olduğunu bilmiyordu.
Yeni analiz, Jüpiter'in ötesinden Dünya'nın oluştuğu bölgeye çok az malzemenin ulaştığını gösteriyor.
Bower, 'Hesaplarımız çok sağlam ve fiziksel varsayımlara değil, henüz tam olarak anlaşılamamış olan bu varsayımlara dayanmak yerine yalnızca verinin kendisine dayanıyor' diye vurguluyor.
Sonuçlar ayrıca Dünya'nın malzeme bileşiminin Mars ve Vesta'ya benzediğini gösteriyor.
Merkür ve Venüs Aynı Deseni Paylaşabilir
Araştırmacılar Merkür ve Venüs'ün de Dünya, Mars ve Vesta ile aynı desene uyabileceğini düşünüyor.
Sossi, 'Analizimize dayanarak bu iki gezegenin bileşimini teorik olarak tahmin edebiliriz' diyor.
Şimdilik bu tahmin doğrudan test edilemiyor. Bilim insanlarının Güneş'e en yakın iki gezegen olan Merkür ve Venüs'ten aynı şekilde analiz edilebilecek kaya örnekleri bulunmuyor.
Dünya'nın Suyu Hakkında Yeni Bir Gizem
Sossi, 'Sonuçlarımız Dünya'nın ve diğer kayalık gezegenlerin oluşum tarihine yeni bir ışık tutuyor' diyor.
Bulgular aynı zamanda önemli bir yeni soruyu da gündeme getiriyor. Eğer Dünya dış Güneş Sistemi'nden büyük miktarda su açısından zengin malzeme almadıysa, bilim insanları Dünya'nın okyanuslarını oluşturacak kadar suyun sıcak iç Güneş Sistemi'nde nasıl bulunmuş olabileceğini açıklamalı.
Sossi ve ekibi bir sonraki adımda bu soruyu araştırmayı planlıyor. Ayrıca benzer süreçlerin diğer yıldızlar çevresindeki gezegen sistemlerinde de gerçekleşip gerçekleşmediğini belirlemek istiyorlar.
Sossi, 'O zamana kadar Dan'le birlikte Dünya'nın ve komşu gezegenlerinin malzeme bileşimi hakkında birçok hararetli tartışmaya girmek zorunda kalacağız, çünkü yeni bulgulara rağmen Dünya'nın yapı taşları hakkındaki bilimsel tartışma kesinlikle bitmedi' diyor.
