Cash News Logo

MIT descoperă urme ale unei lumi pierdute în interiorul Pământului

Știri Generale17 octombrie 2025, 12:31
MIT descoperă urme ale unei lumi pierdute în interiorul Pământului

Oamenii de știință de la MIT au descoperit urme chimice ale originalului "proto-Pământ" — rămășițe dinaintea impactului cataclismic care a creat planeta noastră modernă.

Cercetători de la MIT și instituții colaboratoare au descoperit urme excepțional de rare ale "proto-Pământului", precursorul antic al planetei noastre care a existat acum aproximativ 4,5 miliarde de ani. Această lume primitivă a luat formă înainte ca o coliziune masivă să-i schimbe chimia pentru totdeauna și să dea naștere Pământului pe care îl locuim astăzi.

Descoperirea, descrisă pe 14 octombrie în Nature Geosciences , ar putea ajuta oamenii de știință să reconstruiască cele mai vechi ingrediente care au modelat nu numai Pământul, ci și restul sistemului solar.

Cu miliarde de ani în urmă, sistemul solar era un vast nor rotativ de gaz și praf. De-a lungul timpului, acest material s-a unit în obiecte solide, formând primii meteoriți. Acești meteoriți au fuzionat treptat prin impacturi repetate pentru a crea proto-Pământul și planetele sale vecine.

În timpul copilăriei sale, Pământul era o lume topită, acoperită de lavă. La mai puțin de 100 de milioane de ani mai târziu, a experimentat un eveniment catastrofal atunci când un corp de dimensiunea lui Marte a lovit planeta tânără în ceea ce oamenii de știință numesc un "impact uriaș". Coliziunea a topit și amestecat interiorul planetei, ștergând o mare parte din identitatea sa chimică originală.

Decenii la rând, oamenii de știință au crezut că orice urmă a proto-Pământului a fost complet distrusă în acea răsturnare cosmică. Cu toate acestea, noile rezultate ale echipei MIT contestă această presupunere.

Cercetătorii au găsit o semnătură chimică neobișnuită în mostre de rocă vechi și adânci, care diferă de majoritatea materialelor găsite pe Pământ astăzi. Această semnătură apare ca un ușor dezechilibru al izotopilor de potasiu - atomi ai aceluiași element cu un număr diferit de neutroni.

După analize extinse, oamenii de știință au concluzionat că anomalia nu ar fi putut fi creată de impacturi ulterioare sau de procese geologice continue în interiorul Pământului. Cea mai plauzibilă explicație este că aceste roci păstrează porțiuni mici din materialul original al proto-Pământului, supraviețuind cumva remodelării violente a planetei.

"Aceasta este poate prima dovadă directă că am păstrat materialele proto-Pământului", spune Nicole Nie, profesor asistent de dezvoltare a carierei Paul M. Cook în Științe ale Pământului și Planetare la MIT. "Vedem o bucată din Pământul foarte vechi, chiar și înainte de impactul uriaș. Acest lucru este uimitor, deoarece ne-am aștepta ca această semnătură foarte timpurie să fie ștearsă încet prin evoluția Pământului."

Printre coautorii lui Nie se numără Da Wang de la Universitatea de Tehnologie Chengdu (China), Steven Shirey și Richard Carlson de la Carnegie Institution for Science (Washington, D.C.), Bradley Peters de la ETH Zürich (Elveția) și James Day de la Scripps Institution of Oceanography (California).

În 2023, Nie și echipa sa au examinat numeroși meteoriți bine documentați colectați din întreaga lume. Acești meteoriți s-au format în diferite momente și locuri din întregul sistem solar, capturând chimia sa în schimbare de-a lungul a miliarde de ani. Când cercetătorii au comparat compozițiile lor cu cea a Pământului, au observat o "anomalie izotopică de potasiu" ciudată.

Potasiul apare în mod natural în trei forme izotopice - potasiu-39, potasiu-40 și potasiu-41 - fiecare diferind ușor în masă atomică. Pe Pământul modern, potasiul-39 și potasiul-41 predomină, în timp ce potasiul-40 există doar în cantități minuscule. Cu toate acestea, meteoriții au afișat rapoarte izotopice distincte de cele observate în mod obișnuit pe Pământ. Această constatare a sugerat că orice substanță care prezintă același tip de dezechilibru de potasiu trebuie să provină din materiale care existau înainte ca impactul uriaș să modifice chimia Pământului. În esență, anomalia ar putea servi drept amprentă a materiei proto-Pământului.

"În acea lucrare, am descoperit că diferiți meteoriți au semnături izotopice de potasiu diferite și asta înseamnă că potasiul poate fi folosit ca un indicator al blocurilor de construcție ale Pământului", explică Nie.

În studiul actual, echipa a căutat semne ale anomaliilor de potasiu nu în meteoriți, ci în interiorul Pământului. Probele lor includ roci, sub formă de pudră, din Groenlanda și Canada, unde se găsesc unele dintre cele mai vechi roci conservate. De asemenea, au analizat depozite de lavă colectate din Hawaii, unde vulcanii au adus unele dintre cele mai vechi și mai profunde materiale ale Pământului din manta (cel mai gros strat de rocă al planetei care separă scoarța de miez).

"Dacă această semnătură de potasiu este păstrată, am dori să o căutăm în timpuri îndepărtate și în Pământul adânc", spune Nie.

Echipa a dizolvat mai întâi diferitele probe de pulbere în acid, apoi a izolat cu grijă orice potasiu de restul probei și a folosit un spectrometru de masă special pentru a măsura raportul fiecărui dintre cei trei izotopi ai potasiului.

Remarcabil, au identificat în probe o semnătură izotopică diferită de cea găsită în majoritatea materialelor de pe Pământ. Mai exact, au identificat un deficit de izotop potasiu-40. În majoritatea materialelor de pe Pământ, acest izotop este deja o fracție nesemnificativă în comparație cu ceilalți doi izotopi ai potasiului. Dar cercetătorii au putut să discernă că probele lor conțineau un procent și mai mic de potasiu-40. Detectarea acestui deficit mic este ca și cum ai observa un singur bob de nisip maro într-o găleată, mai degrabă decât o lingură plină de nisip galben.

Echipa a constatat că, într-adevăr, probele au prezentat deficitul de potasiu-40, arătând că materialele "au fost construite diferit", spune Nie, în comparație cu majoritatea a ceea ce vedem pe Pământ astăzi.

Dar ar putea fi probele rămășițe rare ale proto-Pământului? Pentru a răspunde la aceasta, cercetătorii au presupus că acesta ar putea fi cazul. Ei au argumentat că, dacă proto-Pământul ar fi fost realizat inițial din astfel de materiale deficitare în potasiu-40, atunci cea mai mare parte a acestui material ar fi suferit modificări chimice - de la impactul uriaș și impacturile ulterioare, mai mici de meteoriți - care au dus în cele din urmă la materialele cu mai mult potasiu-40 pe care le vedem astăzi.

Echipa a folosit date compoziționale de la fiecare meteorit cunoscut și a efectuat simulări despre modul în care deficitul de potasiu-40 al probelor s-ar schimba în urma impacturilor acestor meteoriți și a impactului uriaș. De asemenea, au simulat procesele geologice pe care le-a experimentat Pământul de-a lungul timpului, cum ar fi încălzirea și amestecarea mantalei.

În cele din urmă, simulările lor au produs o compoziție cu o fracție ușor mai mare de potasiu-40 în comparație cu probele din Canada, Groenlanda și Hawaii. Mai important, compozițiile simulate s-au potrivit cu cele ale majorității materialelor moderne. Lucrarea sugerează că materialele cu un deficit de potasiu-40 sunt probabil material original rămas de la proto-Pământ.

În mod curios, semnătura probelor nu se potrivește exact cu niciun alt meteorit din colecțiile geologilor. În timp ce meteoriții din lucrarea anterioară a echipei au prezentat anomalii de potasiu, ei nu sunt exact deficitul observat în probele proto-Pământ. Aceasta înseamnă că orice meteoriți și materiale care au format inițial proto-Pământul urmează să fie descoperite.

"Oamenii de știință au încercat să înțeleagă compoziția chimică originală a Pământului combinând compozițiile diferitelor grupuri de meteoriți", spune Nie. "Dar studiul nostru arată că inventarul actual de meteoriți nu este complet și mai sunt multe de învățat despre de unde a venit planeta noastră."