Πάει πίσω χρονικά ο σχηματισμός της Γης

Από σελίδα της ABC News, 11 Ιουνίου 2003

Η Γη μετατράπηκε από ένα κομμάτι κοσμικού ιζήματος σε διάφορα στρώματα (πυρήνα, μανδύα και φλοιό), πολύ νωρίτερα από όσο προηγουμένως θεωρούσαμε, κι έτσι μπορούσε να υποστηρίξει την εμφάνιση  της ζωής, σύμφωνα με νέους υπολογισμούς.

Ο καθηγητής Stein Jacobsen του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ στη Βοστώνη περιγράφει το νέο εύρημα, που βασίζεται σε ένα λεπτομερές νέο μοντέλο για υπολογιστές, για τη γέννηση της Γης, στο πιο πρόσφατο τεύχος του περιοδικού Science.

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι η Γη διαμορφώθηκε από κομμάτια κοσμικών συντριμμιών, που είναι γνωστά ως χονδρίτες, κάπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν - κοντά στην εποχή που σχηματίστηκε το ηλιακό σύστημα. Αλλά το ζήτημα του πότε αυτό το κοσμικό ίζημα διαφοροποιήθηκε στον πυρήνα και το μανδύα της σημερινής Γης είναι ένα θέμα δημόσιου επιστημονικού διαλόγου.

"Το μεγάλο ζήτημα για τη γήινη δομή είναι ο πυρήνας και ο μανδύας του, και θα ήταν πολύ καλό να βρεθεί πότε σχηματίστηκαν", λέει ο Trevor Ireland του Πανεπιστημίου Macquarie στο Σύδνευ.

Για πολλά χρόνια, οι επιστήμονες θεώρησαν ότι ο μανδύας και ο πυρήνας πρέπει να έχουν διαμορφωθεί πολύ νωρίς για να προλάβουν να δώσουν στη ζωή αρκετό χρόνο ώστε να αναπτυχθεί, λέει ο Ireland, ένας κοσμοχημικός ή ειδικός στον πλανητικό σχηματισμό. Αλλά μια αναφορά του 1995 στο ίδιο περιοδικό από Αμερικανούς ερευνητές, τον Der-Chuen Lee και τον Alex Halliday, συγκλόνισε τον επιστημονικό κόσμο με τους υπολογισμούς τους, που δείχνουν ότι ο μανδύας και ο πυρήνας δεν θα μπορούσαν να έχουν διαμορφωθεί πριν τουλάχιστον 60 εκατομμύρια χρόνια, μετά από το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος.

Θεώρησαν επίσης ότι η σύγκρουση της Γης με ένα αντικείμενο, σαν τον Άρη, που δημιούργησε το φεγγάρι μας, πρέπει να έχει εμφανιστεί εκείνη τη στιγμή ή μετά.

Όχι μόνο αυτό σημαίνει ότι υπήρχε λιγότερος χρόνος για να προκύψει τη ζωή, αλλά το ζήτημα για το πώς μια μάζα πολύ καυτών και βαρέων τμημάτων βράχου, θα μπορούσε να παραμείνει σταθερή για 60 εκατομμύρια χρόνια χωρίς να λιώσει και να καταρρεύσει σε έναν πυκνό πυρήνα, είχε κάνει τους επιστήμονες να απορήσουν.

Οι Lee και Halliday έκαναν τους αρχικούς υπολογισμούς τους χρησιμοποιώντας ένα ισότοπο "ρολόι", που βασίστηκε στη μετατροπή του ραδιενεργού στοιχείου αίφνιου 182 σε βολφράμιο 182. Το αίφνιο μετατρέπεται σε βολφράμιο κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών, και το σχετικό ποσό του βολφραμίου στη Γη έναντι δειγμάτων μετεωριτών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ρολόι για να βεβαιωθεί πότε χώρισαν ο πυρήνας και ο μανδύας.

Το Αμερικανικό ζευγάρι βρήκε τότε ότι το ποσό του βολφραμίου στα δείγματα από το γήινο μανδύα ήταν το ίδιο στα δείγματα των μετεωριτών - κάτι που σήμαινε ότι ο χωρισμός του μανδύα και του πυρήνα συνέβη αρκετά χρόνια μετά την εμφάνιση του σχηματισμού συμπαγούς μάζας του κοσμικού ιζήματος. Η εκτίμησή τους ότι ο σχηματισμός της φλοιώδους Γης συνέβη 60 εκατομμύρια χρόνια μετά από το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος, ήταν πολύ πιο μεγάλο χρονικό διάστημα από όσο αναμενόταν. Όμως ο ισχυρισμός αυτός, ότι ο πυρήνας είχε σχηματιστεί αργά, προκαλούσε ερωτήματα στους επιστήμονες εκείνη την εποχή.

Αλλά στο άρθρο του στο τρέχων τεύχος του Science , o Jacobsen επισημαίνει ότι κατά τον περασμένο χρόνο, έχουν δημοσιευτεί τρεις εργασίες, που έχουν βρει διαφορετικά επίπεδα βολφραμίου στα δείγματα Γης και μετεωριτών. Αυτό υποστηρίζει ότι σχηματίστηκαν ο πυρήνας και ο μανδύας πολύ πιο νωρίς.

Ενώ μερικές μελέτες έχουν προτείνει ότι Γη διαμορφώθηκε 30 εκατομμύρια χρόνια μετά από το ηλιακό σύστημα, οι νέοι υπολογισμοί του Jacobsen υποστηρίζουν μόνο 10 εκατομμύρια χρόνια.

Σύμφωνα με τον Ireland, επειδή οι μετρήσεις του βολφραμίου που περιλαμβάνονται είναι πολύ μικροσκοπικές και υπαγόμενες σε τεράστια περιθώρια σφάλματος ο χρόνος αυτός συνέχεια αναπροσαρμόζεται προς τα κάτω. Οι τρεις διαφορετικές ομάδες έχουν σαν συμπέρασμα αντίθετο των Lee και Halliday, είπε.

Ο Ireland είπε ότι η θεωρία των Lee και Halliday δεν ήταν ευτυχές σενάριο, επειδή θα είχε δώσει στη ζωή λίγο χρόνο για να αναπτυχθεί. Η εκτίμηση του Jacobsen σημαίνει ότι Γη σχηματίστηκε, κατά προσέγγιση, στον ίδιο χρόνο με τα άλλα πλανητικά σώματα. "Τώρα φαίνονται ότι όλα είναι εντάξει τώρα".