Onderzoek onder leiding van Damanveer Grewal van de School of Molecular Sciences and School of Earth and Space Exploration van Arizona State University (VS) zet vraagtekens bij de gangbare theorie over waarom de aarde en Mars relatief weinig matig-vluchtige elementen (MVE’s), zoals koper en zink, bevatten (Science Advances, 5 februari).
MVE’s spelen een cruciale rol in de chemie van een planeet en gaan vaak samen met elementen die essentieel zijn voor het ontstaan van leven, zoals water, koolstof en stikstof. Inzicht in hun oorsprong geeft belangrijke informatie over waarom de aarde een leefbare wereld is geworden. Maar de aarde en Mars bevatten aanzienlijk minder MVE’s dan chondrieten (primitieve meteorieten), wat fundamentele vragen oproept over het planeetvormingsproces.
Het onderzoek van Grewal en collega’s volgt een nieuwe aanpak waarbij zogeheten ijzermeteorieten zijn geanalyseerd – overblijfselen van de metalen kernen van de vroegste planetaire bouwstenen. Daarbij is overtuigend bewijs gevonden dat de eerste generatie van planetesimalen in het binnenste deel van het zonnestelsel onverwacht veel matig-vluchtige elemente bevatten.
Tot nu toe dachten wetenschappers dat de MVE's verloren gingen, omdat ze in het vroege zonnestelsel nooit volledig konden condenseren, of omdat ze tijdens het planetaire differentiatieproces zijn ontsnapt. Maar de nieuwe studie vertelt een heel ander verhaal: veel van de eerste planetesimalen behielden hun MVE’s, wat erop wijst dat de bouwstenen van de aarde en Mars hun matig-vluchtige elementen pas later zijn kwijtgeraakt: tijdens de periode van grote kosmische botsingen die tot hun vorming hebben geleid.
Het onderzoeksteam heeft namelijk ontdekt dat veel planetesimalen in het centrale deel van het zonnestelsel, ondanks dat ze differentieerden, chondrietachtige hoeveelheden MVE’s wisten te behouden. Dit suggereert dat de voorlopers van de aarde en Mars niet met een tekort aan deze elementen begonnen, maar dat ze die in een later stadium zijn kwijtgeraakt.
‘Ons onderzoek verandert onze interpretatie van de chemische evolutie van planeten,’ aldus Grewal. ‘Het laat zien dat de bouwstenen van de aarde en Mars oorspronkelijk rijk waren aan deze levensbelangrijke elementen, maar dat die tijdens hun groeiproces verloren zijn gegaan.’ (EE)
Nieuw onderzoek stelt bestaande theorieën over de vorming van de aarde op de proef
