Atmosfera Ziemi w 78 procentach składa się z azotu. Niby to oczywisty fakt, ale naukowcy od dawna próbowali ustalić skąd ten azot wziął się na Ziemi. Teraz naukowcy z Uniwersytetu Rice dowodzą, że pochodzi on z naszej okolicy.

Izotopy azotu odkryte w żelaznych meteorytach znalezionych na Ziemi wskazują, że azot na naszej planecie pochodzi nie tylko z obszaru znajdującego się za orbitą Jowisza, ale także z bardziej wewnętrznej części dawnego dysku protoplanetarnego.

Skąd w ogóle problem z azotem?

Naukowcy od dawna zastanawiają się skąd na Ziemi znalazły się lekkie pierwiastki, które w ogóle umożliwiają istnienie życia. Mowa tutaj o węglu, wodorze czy tlenie. Na wczesnym etapie ewolucji Układu Słonecznego, w wewnętrznej części dysku pyłowo-gazowego, bliżej niż orbita Jowisza, panowały zbyt wysokie temperatury aby takie pierwiastki mogły istnieć w stanie stałym.

Wewnętrzne planety Układu Słonecznego powstawały tutaj gromadząc coraz więcej pyłu, w którym według badaczy nie było azotu, ani innych związków lotnych. Mogłoby to oznaczać, że azot w ziemskiej atmosferze musiał dotrzeć na Ziemię z zewnętrznych rejonów Układu Słonecznego, zza orbity Jowisza. Naukowcy podejrzewali nawet, że większość azotu dotarła na Ziemię w trakcie kolizji, która doprowadziła do powstania Księżyca.

Meteoryty opowiadają jednak inną historię

Najnowsze badania pokazują jednak, że tylko część azotu może pochodzić z odległych rejonów Układu Słonecznego. Od kilku lat badacze analizujący skład chemiczny materii tworzącej meteoryty żelazne spadające od czasu do czasu na Ziemię, zauważyli, że pierwiastki je tworzące, w zależności od tego czy pochodzą z wewnętrznej, czy zewnętrznej części Układu Słonecznego mają zupełnie różny skład izotopowy.

Teraz naukowcy postanowili sprawdzić, czy to samo dotyczy pierwiastków takich jak azot, tlen czy węgiel. Taka wiedza powinna pomóc ustalić skąd takie pierwiastki wzięły się na Ziemi.

Meteoryty żelazne stanowią pozostałość po jądrach protoplanetarnych, które istniały w tym samym czasie, w którym formowały się obecne planety skaliste. W toku badań udało się ustalić, że meteoryty z wewnętrznej części dysku protoplanetarnego zawierają niewiele izotopu azot-15, a z zewnętrznej zawierają go mnóstwo. Wskazuje to wyraźnie na to, że na wczesnym etapie ewolucji, wewnątrz dysku dominował azot-14, a w zewnętrznej części dysku azot-15.

Okazało się zatem, że azot był obecny w pyle wypełniającym cały dysk protoplanetarny. Oznacza to, że był on dostępny także w miejscu, w którym formowała się Ziemia i nie musiał docierać na nią z zewnętrznych rejonów układu planetarnego.

Potencjalnie może to być bardzo ważna informacja dla badaczy analizujących przydatność egzoplanet do życia.

Przynajmniej teraz wiemy, że nie cały azot na Ziemi pochodzi z daleka. Część była tutaj gdzie Ziemia od samego początku

– podsumowuje Rajdeep Dasgupta, z Uniwersytetu Rice, główny autor opracowania.

Źródło: 1

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Od 2015 r. codziennie pisze i mówi o kosmosie.