Tajna skrivena u meteoritu mijenja teoriju o razvoju Sunčeva sustava

Prije četiri i pol milijarde godina, masivno nebesko tijelo, potencijalno veličine Mjeseca ili čak Marsa, kružilo je oko našeg Sunca prije nego što se sudarilo s drugim objektom i pretvorilo u krhotine. U radu objavljenom u časopisu Earth and Planetary Science Letters znanstvenici su izvijestili o prvom konačnom dokazu da je ovaj izgubljeni planetarni embrion, odnosno protoplanet, doista postojao. Njegov jedinstveni geološki sastav izravno osporava dugogodišnje pretpostavke o načinu na koji planeti evoluiraju.

Zagonetni kemijski sastav

Dokaz o postojanju ovog zaboravljenog svijeta pružio je, možda neočekivano, komad stijene pronađen na Zemlji, točnije u pustinji Sahari, poznat kao angritni meteorit Northwest Africa (NWA) 12774. Angriti spadaju među najstarije poznate vulkanske stijene u Sunčevu sustavu, a nastali su unutar samo nekoliko milijuna godina nakon njegova formiranja, odnosno prije otprilike 4,56 milijardi godina. Ove su stijene iznimno rijetke, što potvrđuje i podatak da osamdeset tisuća otkrivenih meteorita na Zemlji uključuje svega 68 angrita.

Ono što angrite čini posebno zagonetnima jest njihova kemija. Za razliku od Zemlje, Marsa i sličnih stjenovitih planeta, angriti sadrže vrlo malo silicijevog dioksida, koji je glavni sastojak gotovo svakog poznatog čvrstog planeta u našem sustavu. Zbog te specifičnosti znanstvenici su dugo smatrali kako angriti moraju potjecati isključivo s asteroida, odnosno s tijela čiji je radijus manji od 200 kilometara.

Međutim, kada su Aaron Bell, docent na Odjelu za znanosti o Zemlji na Sveučilištu Colorado Boulder i njegovi kolege proučavali NWA 12774, otkrili su da meteorit sadrži klinopiroksen. Riječ je o mineralnom kristalu koji se obično nalazi u Zemljinoj kori i plaštu, no klinopiroksen u ovom meteoritu bio je iznimno bogat aluminijem. To je jasan pokazatelj da je stijena nastala pod golemim pritiskom duboko pod površinom.

Tlak otkriva veličinu

Istraživači su potom rekonstruirali uvjete pritiska koji su bili potrebni za formiranje ovog meteorita te ustanovili da je klinopiroksenu bogatom aluminijem bio potreban tlak od najmanje 17,5 kilobara. Radi usporedbe, tlak na dnu Marijanske brazde iznosi tek oko 1 kilobar. Takva razina pritiska nikako nije mogla postojati unutar malog asteroida, pa izračuni sugeriraju da je matično tijelo s kojeg angriti potječu moralo imati radijus od – najmanje 1.000 kilometara.

Ostali tragovi ukazali su na još nevjerojatniju mogućnost jer su kristali unutar meteorita zadržali oštre rubove i osjetljive kemijske obrasce koji bi bili izbrisani da su se formirali u dubini. To sugerira da su kristali vjerojatno nastali na relativno malim dubinama unutar matičnog tijela, što znači da je cijeli svijet morao biti još veći, s radijusom koji čak i nadilazi 1.800 kilometara. To ga čini usporedivim s Mjesecom, a potencijalno bliskim i veličini Marsa.

“Mnogo je meteorita koji stoje u ladicama i nisu temeljito proučeni, tako da je vjerojatno postojalo više ovakvih protoplaneta za koje ni ne znamo. Materijali koji su formirali matično tijelo angrita fundamentalno se razlikuju od sastojaka Zemlje i Marsa. To upućuje na jasan i odvojen evolucijski put u formiranju planeta u ranoj povijesti našeg Sunčeva sustava”, zaključio je Bell.