Una mezcla de elementos hace posible la vida en la tierra, pero las formas en que nuestro planeta los ha ganado, y ha perdido algunos en el proceso, han estado en las mentes de los científicos durante años. Los principales componentes básicos de la vida, como el agua, el carbono y el nitrógeno, a menudo toman el centro del escenario, pero los científicos han dado sentido recientemente a otro componente fundamental en el marco de la Tierra: elementos moderadamente volátiles (MVES).
Los mves, que contienen elementos como el zinc y el cobre, trabajan en conjunto con elementos esenciales de la vida como el oxígeno y el carbono para formar la base de química planetaria. Sin embargo, los MVE no son tan abundantes como alguna vez en la tierra. En un nuevo estudio publicado en la revista Avances científicoslos investigadores han descubierto cómo los MVE de nuestro planeta se agotaron con el tiempo, detallando un capítulo crucial en la historia temprana de la Tierra.
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Meteoritos del sistema solar temprano
En el estudio, los investigadores buscaron comprender lo que llevó a la Tierra y Marte a contener significativamente menos mves que las condritas, que son meteoritos primitivos que tienen pistas sobre formación planetaria Durante el amanecer del sistema solar.
Para encontrar respuestas, los investigadores recurrieron a meteoritos de hierro: restos de los núcleos metálicos de los primeros bloques de construcción planetarios. Se cree que estos cuerpos celestes en ciernes, también conocidos como planetesimales, son la forma inicial de la Tierra y otros planetas en el Sistema Solar, desarrollando hace unos 4.600 millones de años a medida que las partículas de polvo se unieron.
“Encontramos evidencia concluyente de que los planetesimales de primera generación en el sistema solar interno eran inesperadamente ricos en estos elementos”, dijo Damanveer Grewal, profesor de cosmoquímica experimental y geoquímica en la Universidad Estatal de Arizona y autor principal del estudio, en un declaración. “Este descubrimiento reforma nuestra comprensión de cómo los planetas adquirieron sus ingredientes”.
Cómo desapareció los mves
Anteriormente, muchos científicos creían que los MVE disminuyeron en la Tierra porque nunca se condensaron completamente en el Sistema Solar temprano o escaparon durante la diferenciación planetesimal, diferenciación describe el ensamblaje de materiales planetarios en capas; El proceso de diferenciación en la Tierra, por ejemplo, hizo que los materiales más pesados (como el hierro y el níquel) se hundieran y se manifiesten en un núcleo fundido, mientras que los silicatos menos densos formaban un manto y los silicatos más ligeros formaban una corteza delgada.
El estudio estableció que la diferenciación, sin embargo, no fue responsable de la pérdida de MVES. En cambio, los primeros planetesimales retuvieron sus MVE incluso durante la diferenciación. Esto significa que los materiales originales que finalmente se convirtieron en la Tierra y Marte perdieron sus MVE más adelante en el proceso de formación, durante un período de colisiones violentas entre pequeños cuerpos cósmicos que causaron que los planetas se expandieran.
Una nueva teoría planetaria
Los investigadores determinaron que muchos planetesimales del sistema solar interno mantenían las abundancias de MVE (similar a la alta concentración de MVES que se encuentran en las condritas) a medida que acumulaban más material para el crecimiento y la diferenciación experimentada. En este caso, el planetasimal que fue la etapa inicial de la Tierra no dejó caer a sus MVE al comienzo de su desarrollo. En cambio, la pérdida de sus MVE ocurrió durante un período prolongado de tiempo, preparando el escenario para la composición química de la Tierra.
“Nuestro trabajo redefine cómo entendemos la evolución química de los planetas”, dijo Grewal. “Muestra que los bloques de construcción de la Tierra y Marte eran originalmente ricos en estos elementos esenciales de la vida, pero las intensas colisiones durante el crecimiento planetario causaron su agotamiento”.
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Jack Knudson es editor asistente de Discover con un gran interés en la ciencia e historia del medio ambiente. Antes de unirse a Discover en 2023, estudió periodismo en el Scripps College of Communication en la Universidad de Ohio y anteriormente internó en la revista Recycling Today.