科学者たちは、地球がどのようにしてどのくらいの速さで形成されたかについて物議を醸している理論を​​持っています

の 新しい研究結果が発表されました 今週の『Nature』誌では、研究者らは地球がわずか300万年で形成されたと報告している。 これは、タイムラインを最大 1 億年とする以前の推定よりも大幅に速いです。

何百万年という時間は、ただの人間にとっては速くないように思えるかもしれませんが、天文学的なスケールで見ると、信じられないほど速いものです。 太陽系が存在する46億年のうち、300万年は瞬きに過ぎません。 これは、1 日 24 時間の 1 分未満に相当します。 (地球が数千万年かけて形成されたとすれば、これは 1 日 5 ～ 15 分に相当します。)

「惑星はわずか数百万年で誕生から地球や火星ほどの大きさに成長することができます。これまで考えられていた数億年と比べれば、本当に速いです」とこの研究の筆頭著者であるアイザック・オニット氏は述べた。 そして博士号コペンハーゲン大学の候補者。 「また、他の惑星が同じメカニズムで形成された場合、水などの生命に必要な成分は他の惑星や他の星系に存在するはずであると予想でき、したがって水の世界が他の場所に存在する可能性が高くなります。銀河の中で。」

著者らは、この急速な形成は胆石付着と呼ばれる理論によって起こったと主張している。 共著者で宇宙化学者のマーティン・ピサロ氏によると、一般的な考え方は、惑星は塵とガスの円盤の中で誕生するというものだ。 ある程度の大きさになると、掃除機のように小石を素早く吸い込みます。 これらの小石の一部は氷であり、地球に水を供給できる可能性があると考えられています 小石の雪。 これにより、原始地球として知られる初期の惑星が誕生し、現在の惑星のおよそ半分の大きさになっていたでしょう。 (私たちの現在の地球観は、約 1 億年後のより大きな衝突の後に形成された可能性があり、それが月の形成にもつながりました。)

しかし、この地球形成の砂利付加理論には議論の余地があります。

科学者たちは、この理論が木星や土星などの太陽系における巨大ガス惑星の形成を説明していることに同意しています。砂利の蓄積が、惑星円盤が消滅する前に巨大惑星が十分な速度で成長する唯一の方法です。 しかし、それらは地上の対応物と比較して議論されています。 その他 彼は問題点を指摘した 地球上の小石はどこから来たのか、なぜ惑星は大きくならないのか。

オニット氏によると、最も広く受け入れられている理論は、地球のような地球型惑星は、徐々に大きくなる小惑星からの一連の衝突によって形成されたというものだという。 この過程は、地球の形成に約1億年以上かかったということになります。 このメカニズムでは、地球上の水の存在は幸運であり、おそらく小惑星か彗星によって運ばれた可能性があります。

共著者のマーティン・シラー氏は、彼と彼の同僚が地球型惑星がどのように形成されたかを他の人々に再考してもらいたいと述べた。 「はい、もちろん、小石はどこでも入手できます。もちろん、地球型惑星も小石を蓄積することで成長します」とコペンハーゲン大学の宇宙化学者シラー氏は言う。

ピサロ氏は、この研究は地球型惑星が砂利の蓄積によって形成されたという「最も強力な証拠」を提供すると付け加えた。

研究チームは、60個以上の隕石と地球に近い惑星体（惑星形成後に残された破片）からのシリコン同位体を調べることによって、地球の形成の時間スケールを決定した。 ケイ素は岩石の主要成分であり、生命にとっての炭素と同様に、地球にとって不可欠な構成要素です。 それらは宇宙に非常に豊富に存在するため、簡単かつ一般的に生成され、惑星形成の優れた追跡手段として役立ちます。

オニエット氏は、さまざまな年代のサンプル中のシリコンの組成を分析することで、地球が形成される前の塵の円盤の中で何が起こっていたのかを時系列でつなぎ合わせることができると述べた。 彼らは、サンプルが古くなるにつれて、小惑星の組成が地球に蓄積された宇宙塵の形成に向けて変化したことを発見した。

「これは、この塵が太陽に向かって内側に流れるときに巻き上げられたことを示す非常に強力な証拠です」とオニエ氏は述べた。 「それは蓄積されて成長していたので、地球によって押し流されたでしょう。」

この研究には関与していないルンド大学の天文学者バーガー・シュミッツ氏は、この発見は「非常に説得力があり」、地球の形成についての私たちの考え方を変える可能性があると述べた。

「もしこれらの説明が成り立つなら（私は成り立つと信じている）、これは地球の形成に関する私たちの理解における大きなパラダイムシフトを意味する」とシカゴフィールド博物館の研究員シュミッツ氏は電子メールで書いた。 パラダイムシフトは常に大きな驚きを伴います。私たちは長い間、どれほど間違っていたでしょうか。

さらに重要なことは、今回の研究結果は、水を含むこの惑星には特別なことは何もないことを示している、と彼は述べた。 「これは私たちの銀河系にあるごく普通の惑星にすぎません。これは、高等生命体が宇宙にどれほど一般的であるかを理解する試みにおいて重要です。」

この新しい研究は、多くの惑星物質にわたるシリコンの同位体組成の興味深い分析を提供した、とこの研究には関与していない放射性同位体宇宙学者フランソワ・ティソ氏は語った。 しかし彼は、砂の蓄積がシリコンデータの傾向を最も簡単に説明できるかどうか確信が持てません。 同氏は、新しいSi同位体データが他のモデルにどのように適合するか、または適合しないかについて追加の分析が必要だと述べた。

しかし、「これらは、地球形成の理解に大きな新たな制約をもたらす興味深い結果だ」とカリフォルニア工科大学のティソ氏は述べた。 「今はコミュニティにとってエキサイティングな時期であり、紛れもない前進です。」