Co kdyby naše Sluneční soustava měla další generaci planet, které se tvořily před nebo společně s planetami, které máme dnes? Nová studie zveřejněná v Nature Communications 17. dubna 2018 představuje důkaz, který říká, že se to stalo. Planety první generace nebo planeta by byly zničeny během srážek v dřívějších dnech sluneční soustavy a většina trosky se přehnala při tvorbě nových těl.
Toto není nová teorie, ale nová studie přináší nové důkazy, které ji podporují.
Důkazy jsou ve formě meteoritu, který v roce 2008 narazil na súdánskou poušť Nubian. Meteorit je známý jako 2008 TC3 nebo meteorit Almahata Sitta. Uvnitř meteoritu jsou drobné krystaly zvané nanodiamondy, které by se podle této studie mohly tvořit pouze za podmínek vysokého tlaku v rámci růstu planety. Toto kontrastuje s předchozím uvažováním kolem těchto meteoritů, které naznačuje, že se tvořily v důsledku silných rázových vln vzniklých při srážkách mezi mateřskými těly.
"Prokazujeme, že tyto velké diamanty nemohou být výsledkem šoku, ale spíše růstu, ke kterému došlo na planetě." - spoluautor studie Philippe Gillet
Modely planetární formace ukazují, že pozemské planety jsou tvořeny narůstáním menších těl do větších a větších těl. Postupujte dostatečně dlouho a skončíte s planetami, jako je Země. Menší těla, která se spojí, jsou obvykle mezi velikostí Měsíce a Marsu. Důkazy o těchto menších tělech je však těžké najít.
Jeden typ jedinečného a vzácného meteoritu, nazývaného ureilit, by mohl poskytnout důkazy pro zálohování modelů, a to je to, co padlo na Zemi v Núbijské poušti v roce 2008. Ureilité jsou považováni za zbytky ztracené planety, která byla vytvořena v prvních 10 miliónů let sluneční soustavy, a poté bylo zničeno při srážce.
Ureility jsou jiné než jiné kamenné meteority. Mají vyšší složku uhlíku než jiné meteority, většinou ve formě výše zmíněných nanodiamondů. Vědci ze Švýcarska, Francie a Německa prozkoumali diamanty v roce 2008 TC3 a zjistili, že se pravděpodobně vytvořili v malé protoplanetě asi před 4,55 miliardami let.
Philippe Gillet, jeden ze spoluautorů studie, to měl v rozhovoru s Associated Press říci: „Prokazujeme, že tyto velké diamanty nemohou být výsledkem šoku, ale spíše růstu, ke kterému došlo na planetě.“
Podle výzkumu uvedeného v tomto článku byly tyto nanodiamony vytvořeny pod tlakem 200 000 barů (2,9 milionu psi). To znamená, že záhadná mateřská planeta by musela být stejně velká jako Merkur nebo dokonce Mars.
Klíčem ke studiu je velikost nanodiamondů. Výsledky týmu ukazují přítomnost diamantových krystalů až 100 mikrometrů. Ačkoli nanodiamondy byly od té doby segmentovány procesem zvaným grafitizace, tým je přesvědčen, že tyto větší krystaly jsou tam. A mohly být vytvořeny pouze statickým vysokotlakým růstem uvnitř planety. Kolizní rázová vlna to nemohla udělat.
Ale mateřské tělo ureilitového meteoritu ve studii by muselo být vystaveno kolizím, jinak kde to je? V případě tohoto meteoritu stále hrála roli kolize a výsledná rázová vlna.
Studie dále říká, že ke kolizi došlo někdy po formaci mateřského těla. A tato srážka by způsobila rázovou vlnu, která způsobila grafitizaci nanodiamondů.
Klíčovým důkazem je to, co se nazývá snímky vysokoúhlého Annular Dark-Field (HAADF) skenovacího transmisního elektronového mikroskopu (STEM), jak je vidět výše. Obrázek je dva obrazy v jednom, přičemž jeden napravo je zvětšení části obrázku vlevo. Na levé straně tečkované žluté čáry označují oblasti diamantových krystalů oddělené od oblastí grafitu. Vpravo je zvětšení zeleného čtverce.
Důležité jsou zde začleňovací trasy. Vpravo jsou začleňovací trasy zvýrazněny oranžovými čarami. Jasně označují inkluzní čáry, které odpovídají sousedním diamantovým segmentům. V intervenujícím grafitu však nejsou zahrnuty linie inkluze. Ve studii vědci tvrdí, že se jedná o „nepopiratelný morfologický důkaz, že inkluze existovaly v diamantu dříve, než byly grafitizací rozděleny na menší kousky.“
Abychom to shrnuli, podporuje to myšlenku, že během prvních 10 miliónů let sluneční soustavy vznikla malá planeta mezi velikostí Merkuru a Marsu. Uvnitř toho těla se pomocí vysokotlakého růstu vytvořily velké nanodiamony. Nakonec se toto mateřské tělo účastnilo kolize, která vyvolala rázovou vlnu. Rázová vlna pak způsobila grafitizaci nanodiamondů.
Je to zajímavý důkaz a odpovídá tomu, co víme o vzniku a vývoji naší sluneční soustavy.
Zdroje:
- Velké planetární těleso odvozené z inkluzí diamantů v ureilitovém meteoritu
- Studie: Diamant z oblohy mohl pocházet z „ztracené planety“
