Bile uriașe de noroi au cutreierat sistemul solar timpuriu

Cei mai vechi asteroizi au fost probabil făcuți din noroi, nu din rocă.

Căldura radioactivă din sistemul solar timpuriu ar fi putut topi globuri de praf și gheață înainte ca acestea să aibă șansa să se transforme în rocă, o nouă simulare publicată pe 14 iulie în Progresele științei spectacole. Rezultatele ar putea rezolva mai multe puzzle-uri despre compoziția meteoriților găsiți pe Pământ și ar putea explica de ce asteroizii sunt diferiți de comete.

Cele mai multe cunoștințe despre primele corpuri solide din sistemul solar provin de la meteoriți numiți condrite carbonice, despre care se crede că sunt bucăți din primii asteroizi. Compozițiile lor chimice sunt aproape identice cu cele ale soarelui – dacă ai scoate tot hidrogenul și heliul din soare, ai obține proporțiile minerale găsite în aceste bucăți de rocă.

Această asemănare sugerează că primii asteroizi s-au format direct din discul de gaz și praf care a precedat planetele. Compoziția sugerează, de asemenea, că aceste roci s-au format în prezența apei și la temperaturi relativ scăzute, în jur de 150° Celsius.

Este greu de explicat toate aceste caracteristici simultan. Dacă asteroizii originali ar fi mai mari de aproximativ 20 de kilometri diametru – și nu există niciun motiv să credem că nu au fost – elementele radioactive în descompunere din interiorul lor ar fi făcut roca mai fierbinte decât atât. Unii oameni de știință planetari au sugerat că asteroizii erau poroși, iar apa care curgea printr-un sistem de canalizare primitiv i-a răcit. Dar apa ar fi trebuit să scoată unele elemente din stâncă, distrugându-le chimia asemănătoare soarelui.

„A fost un paradox”, spune omul de știință planetar Philip Bland de la Curtin University of Technology din Perth, Australia.

Bland modela modul în care acele globuri originale de gheață și praf s-ar fi putut comprima în rocă solidă, când l-a lovit: și dacă nu ar fi fost deloc piatră?

„În acel moment, nu s-a întâmplat nimic care să forțeze acele boabe împreună să le transforme într-o piatră”, spune el. Asta era doar ceva ce toți și-au asumat.

Bland a argumentat că căldura de la degradarea radioactivă va topi gheața, iar corpul rezultat ar fi o bucată enormă de noroi. Noroiul ar suspenda particulele de sedimente, astfel încât acestea să nu fie îndepărtate de elementele lor asemănătoare soarelui. Și ar permite primilor asteroizi să aibă orice dimensiune și să rămână rece.

Bland și Bryan Travis de la Institutul de Științe Planetare, care are sediul în Los Alamos, NM, au condus modele computerizate ale modului în care vor evolua bilele de noroi. Curenții de convecție, precum cei care mișcă roca topită în mantaua Pământului, s-ar dezvolta, ajutând la transferul căldurii în spațiu, au arătat modelele. După câteva milioane de ani, mingea s-ar întări complet, rezultând asteroizii văzuți astăzi.

„Asta trage paradoxul”, spune Bland.

Bilele de noroi ar putea explica chiar diferența dintre asteroizi și comete, spune el. Cometele, care sunt mai înghețate decât stâncoase și tind să trăiască mai departe de soare, s-ar putea să se fi format pur și simplu mai târziu în istoria sistemului solar, când a existat mai puțină căldură radioactivă disponibilă pentru a le topi.

Modelul a arătat, de asemenea, că unii asteroizi ar fi noroioși pe tot parcursul, în timp ce alții ar dezvolta miezuri de boabe mai mari, cu un mare ocean de noroi deasupra lor.

Ultimul rezultat ar putea descrie nu doar asteroizi, ci și corpuri precum planeta pitică Ceres, cel mai mare obiect din centura de asteroizi. Observațiile de la sonda spațială Dawn de la NASA au arătat că Ceres are un nucleu stâncos și este posibil să fi avut odată un ocean care s-a evaporat de atunci, spune omul de știință planetar de la UCLA Edward Young. „Este posibil ca acel proces să fi fost ceva asemănător cu ceea ce descriu ei.”

Omul de știință planetar Brandon Johnson de la Universitatea Brown din Providence, RI, consideră că modelul va inspira mai multe cercetări. „De fapt, sunt interesat de asta”, spune el. „Are foarte mult sens și dă o imagine clară a ceea ce s-ar fi putut întâmpla.”

Dar Young este îngrijorat de faptul că flexibilitatea modelului înseamnă că nu va face predicții suficient de specifice pentru ca lucrările viitoare să-l testeze. „Are atât de multe butoane, încât îl poți face să facă orice vrei”, spune el. „Încerc să mă gândesc care ar fi observația criminală.”