Πώς τελικά η Γη απέκτησε τα καλύτερα υλικά για τη ζωή;

Άρθρο, Απρίλιος 2009

Είναι το σπίτι όλων μας, αλλά υπάρχουν πολλά πράγματα σχετικά με τη Γη που παραμένουν παντελώς άγνωστα. Πώς σχηματίστηκε από το νέφος της σκόνης και του αερίου; Πώς τα κατάφερε να γαλουχήσει ζωή; Και τι συμβαίνει βαθιά μέσα στον πυρήνα της; Πώς τελικά η Γη απέκτησε τα καλύτερα υλικά; Τι συνέβη κατά τη διάρκεια των σκοτεινών εποχών της Γης; Από πού προήλθε η ζωή πάνω στη Γη; Γιατί η Γη έχει τεκτονικές πλάκες; Τι υπάρχει στο κέντρο της Γης; Γιατί το κλίμα της Γης είναι τόσο σταθερό; Μπορούμε να προβλέψουμε τους σεισμούς και τις ηφαιστειακές εκρήξεις;

Μια έρευνα αυτών και άλλων θεμελιωδών ερωτημάτων σχετικά με τον όμορφο, αινιγματικό κόσμο μας ίσως μας βοηθήσει να τον καταλάβουμε καλύτερα.

Πρώτο ερώτημα: Πώς τελικά η Γη απέκτησε τα καλύτερα υλικά για τη ζωή;

Αν κοιτάξουμε γύρω μας στους οκτώ πλανήτες του ηλιακού συστήματος βλέπουμε ότι η Γη είναι τελείως διαφορετική από τους υπόλοιπους πλανήτες. Όλοι τους όμως είναι φτιαγμένοι από το ίδιο αρχικό νέφος του αερίου και της σκόνης, που περιέβαλλε τον Ήλιο πριν 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια. Καθώς η βαρύτητα συμπύκνωνε αυτό το νέφος γύρω από τον Ήλιο, κόκκοι σκόνης συγκρούονταν και κολλούσαν μεταξύ τους, μεγαλώνοντας σε μέγεθος και δημιουργώντας όλο και μεγαλύτερα βαρυτικά πεδία. Αυτές οι μεγαλύτερες μάζες συγκρούονταν και συγχωνεύονταν μεταξύ τους, σχηματίζοντας τους πλανήτες που γνωρίζουμε σήμερα.

Αυτή είναι η γενική εικόνα, αλλά οι λεπτομέρειες του τι ακριβώς συνέβη στα πρώτα στάδια της ζωής της Γης παραμένουν ακόμα ένα μυστήριο. Η επίλυση του είναι ουσιαστική για να κατανοήσουμε γιατί ο πλανήτης μας είναι τόσο κατάλληλος για τη ζωή. Ξέρουμε ότι η απόστασή του από τον Ήλιο του προσφέρει την κατάλληλη ποσότητα θερμότητας και φωτός ώστε να είναι κατοικήσιμος, όμως αυτό από μόνο του δεν αρκεί. Χωρίς το μοναδικό μείγμα άνθρακα, υδρογόνου, αζώτου, οξυγόνου, φωσφόρου και θείου που συνθέτουν τα ζωντανά όντα και χωρίς το υγρό νερό στην επιφάνειά του πλανήτη μας, η ζωή όπως τη γνωρίζουμε δεν θα μπορούσε να εξελιχθεί. Από χημικής απόψεως η Γη είναι απλώς καλύτερα φτιαγμένη για τη ζωή από τους γείτονές της. Πώς όμως εμείς πήραμε όλα τα καλά υλικά;

Αυτό το οποίο γνωρίζουμε τελικά είναι ότι διαφορετικά στοιχεία θα μπορούσαν να έχουν συμπυκνωθεί από το νέφος σε διαφορετικές θερμοκρασίες, οι οποίες θα εξαρτώνταν από την απόσταση τους από τον Ήλιο. Δεν μπορούμε να γνωρίζουμε τι ακριβώς συνέβη στη συνέχεια, επειδή τα πετρώματα της Γης συμπιέστηκαν, έλιωσαν και αλλοιώθηκαν πάρα πολλές φορές ώστε να συγκρατήσουν κάποιες πληροφορίες σχετικά με το πώς σχηματίστηκαν. Και, επειδή οι περισσότεροι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος είναι έξω από τις δυνατότητες μας να τους επισκεφθούμε, οι μετεωρίτες αποτελούν την καλύτερη ελπίδα μας. Σχηματίστηκαν ταυτόχρονα με τους πλανήτες και έκτοτε σε μεγάλο βαθμό δεν έχουν διαταραχθεί και παραμένουν όπως ήταν στις απαρχές του ηλιακού συστήματος. Για να τους μελετήσουμε όμως,  πρέπει να περιμένουμε κάποιος από αυτός να πέσει από το διάστημα.

Μια τάξη μετεωριτών που ονομάζονται χονδρίτες μοιάζουν από πολλές απόψεις στη σύστασή τους με τη Γη, κάτι το οποίο υποδηλώνει ότι ίσως σχηματίστηκαν από τις ίδιες πρώτες ύλες. Παρ΄ όλα αυτά παρουσιάζουν κάποιες λεπτές διαφορές οι οποίες είναι δύσκολο να εξηγηθούν. Για παράδειγμα, το μείγμα των ισοτόπων του οξυγόνου στους χονδρίτες μετεωρίτες δεν ταιριάζουν με αυτά που βρέθηκαν στη Γη. Ως τώρα κανείς δεν γνωρίζει το γιατί, αλλά επειδή το οξυγόνο είναι το στοιχείο που υπάρχει σε μεγαλύτερη αφθονία στον φλοιό της Γης, αποτελώντας σχεδόν το μισό της μάζας της, το μυστήριο αυτό δεν μπορεί να αγνοηθεί.

Ένα άλλο μεγάλο άλυτο ερώτημα είναι πώς η Γη απέκτησε το ζωογόνο νερό της. Επειδή βρισκόταν τόσο κοντά στον Ήλιο, πιθανώς η θερμοκρασία της θα πρέπει να ήταν υπερβολικά υψηλή ώστε να μπορέσει το νερό απλώς να συμπυκνωθεί απομακρυνόμενο από το νέφος των αερίων κατά τον σχηματισμό του πλανήτη. Ενώ αν κάποια ποσότητα νερού είχε συγκεντρωθεί, τότε αυτή θα πρέπει να είχε εξατμιστεί εντελώς κατά τη διάρκεια της τιτάνιας σύγκρουσης που σχημάτισε τη Σελήνη. Η δημοφιλέστερη εξήγηση είναι ότι το νερό έφθασε αργότερα, με τη μορφή παγωμένων κομητών από το εξώτερο ηλιακό σύστημα, που έπεφταναν σαν βροχή κατά την περίοδο που είναι γνωστή ως ο "Ύστερος Βαρύς Βομβαρδισμός". Ως τώρα, ωστόσο, δεν υπάρχουν απτές αποδείξεις που να επιβεβαιώνουν αυτή τη θεωρία για την προέλευση του νερού στη Γη.

Είναι ξεκάθαρο ότι χρειαζόμαστε περισσότερες γνώσεις σχετικά με τον τρόπο που σχηματίστηκαν οι πλανήτες. Το Ευρωπαϊκό Διαστημικό Τηλεσκόπιο Herschel, που θα εκτοξευθεί σε λίγες ημέρες, ίσως μας δώσει κάποιες απαντήσεις. Με ένα κάτοπτρο που είναι σχεδόν μιάμιση φορά το μέγεθος του Χαμπλ θα κοιτάξει βαθιά στο διάστημα και θα χρησιμοποιήσει τους ανιχνευτές υπερύθρων του για να μας προσφέρει μια καινούργια άποψη των νεφών της σκόνης από τα οποία σχηματίζονται καινούργια άστρα και πλανήτες, εκ των οποίων ίσως κάποιοι να είναι τόσο τυχεροί όσο και η Γη.

Πηγή: New Scientist "Unknown Earth: Our planet's seven biggest mysteries"