Clorul timpuriu al Pământului a fost suflat de impacturi uriașe

Pământenii ar putea avea o datorie de recunoștință față de enormele miniplanete care s-au izbit de planetă în tinerețe. Astfel de coliziuni ar fi putut distruge o mare parte din cantitatea de clor concentrată pe suprafața planetei, propun geochimiștii. Dacă această pierdere nu ar fi avut loc, oceanele lumii ar fi fost prea sărate pentru ca viața complexă să prospere, sugerează ei.

Scenariul ar putea explica de ce Marte, care a suferit mai puține impacturi mari, ar putea avea de două ori mai mult clor decât Pământul, raportează cercetătorii pe 16 aprilie. Scrisori pentru Știința Pământului și Planetarei.

„Povestea pare să funcționeze destul de bine”, spune James Brenan, geolog la Universitatea din Toronto, care nu a fost implicat în studiu. „Viața, probabil pe o perioadă destul de lungă, s-ar fi putut adapta la acest mediu, deși cu siguranță lucrurile ar fi altfel decât în ​​prezent.”

O problemă este că ideea este „un lucru foarte dificil de testat”, spune geochimistul Ray Burgess de la Universitatea din Manchester din Anglia.

Compoziția meteoriților antici, care sunt rămășițe ale materiei prime care au construit planetele, indică faptul că Pământul ar trebui să aibă de 10 ori mai mult clor decât are. Lipsa de clor ia uimit pe oamenii de stiinta de zeci de ani. În 1995, geochimistul William McDonough a sugerat că clorul a fost târât în ​​centrul Pământului de fier, nichel și alte metale care au format nucleul planetei.

În mod normal, clorul și alte elemente cunoscute sub numele de halogeni nu se dizolvă ușor în metale sau adesea se combină cu alte elemente pentru a forma minerale care se găsesc în roci. Dar poate că sub căldura și presiunea intensă a miezului, clorul ar fi devenit mai dispus să se amestece cu metalul. „Nu am fost mulțumit să-l pun în miez”, spune McDonough, de la Universitatea din Maryland din College Park. Dar nu știa ce altceva să facă cu el. „M-am scărpinat în cap”, spune el.

Noua lucrare sugerează că, de fapt, miezul nu este acolo unde a mers clorul. În testele de laborator, Zachary Sharp de la Universitatea New Mexico din Albuquerque și David Draper de la NASA Johnson Space Center din Houston au aproximat condițiile miezului și au observat comportamentul clorului. Ei au adăugat fier metal, roci tipice mantalei și un compus de clor la o capsulă încălzită la 1900° Celsius sub presiuni de aproximativ 150.000 de ori mai mari decât presiunea atmosferică a Pământului. Rezultatul: clorul încă nu s-a dizolvat în fier. Asta înseamnă că probabil că clorul nu se ascunde în miez, spune Sharp.

Așa că el și Draper au căutat în altă parte o soluție. După ce a exclus posibilitatea ca Pământul să nu fi acumulat niciodată clor în primul rând, cei doi au ajuns la concluzia că Pământul incipient a intrat în corpuri planetare gigantice în urmă cu mai bine de 4 miliarde de ani, iar impacturile repetate au aruncat în aer elementul.

Explicația depinde de particularitatea clorului. Spre deosebire de elementele care ajung în mare parte în roci și metale, cea mai mare parte a clorului Pământului se află în depozite de sare și saramură sau dizolvată în ocean. Deoarece elementul este concentrat la suprafață, impacturile gigantice din trecut ar fi îndepărtat o bună parte din aprovizionarea cu clor a Pământului, spun Sharp și Draper.

Dacă primele impacturi nu s-ar fi întâmplat, spune Sharp, „Pământul ar fi fost o planetă otrăvită cu halogen”. Oceanele ar fi la fel de sărate ca Marea Moartă, iar salinitatea ridicată ar reduce precipitațiile. Cu mai puține ploi, ar exista mai puțină eroziune pe uscat și mai puține substanțe nutritive care vor fi spălate în mare. Într-o astfel de lume, spune el, „ar fi mult mai dificil pentru [complex] viața să evolueze.”

McDonough recunoaște că noua lucrare infirmă ideea că clorul este prins în miez. Cu toate acestea, el nu este încă convins că accidentele cosmice au eliminat elementul. Chiar și cu coliziunea masivă care a creat Luna, forța gravitațională a revenit pe Pământ cea mai mare parte a materialului care fusese aruncat în spațiu, spune el. „Dar nu am o idee mai bună.”

Pentru a consolida argumentul, geochimistul planetar Mikhail Zolotov de la Universitatea de Stat Arizona din Tempe sugerează ca echipa să dezvolte simulări pentru a evalua modul în care impactul ar fi putut afecta elementele din atmosfera, oceanele și crusta Pământului tânăr. Echipa ar putea investiga, de asemenea, dacă alte elemente găsite preferenţial la suprafaţă sunt, de asemenea, mai mici decât se aştepta.

Erin Wayman

Despre Erin Wayman

Erin Wayman este redactorul director al revistei. Ea are un master în antropologie biologică de la Universitatea din California, Davis și un master în scris științific de la Universitatea Johns Hopkins.