Jorden blev måske skabt meget hurtigere, end vi troede

Selvom de færreste af os måske går rundt og tænker på planeten i vores dagligdag, er Jorden selve grundlaget for vores eksistens. Jorden rummer luften, vi indånder, vandet, vi drikker, og tyngdekraften, der holder os nede.

Indtil nu har forskere troet, at Jorden blev skabt over en periode på mere end 100 millioner år.

Men nu viser et nyt studie fra Københavns Universitet, publiceret i Nature, at Jorden muligvis blev skabt på meget kortere tid. Studiet viser også, at vand sandsynligvis var til stede på planeten tidligt i dens dannelsesproces.

Jordens oprindelse er resultatet af en sammenhobning af små sten, og processen varede faktisk 'kun' et par millioner år, konkluderer forskerne.

Dermed føjer de nyt til debatten om, hvordan vores planet er blevet skabt.

»Forskere har i mange år diskuteret, hvordan planeter opstår,« forklarer lektor Martin Schiller, forsker ved Centre for Star and Planet Formation ved Københavns Universitet, en af forskerne bag det nye studie.

En teori er, at planeter er resultatet af sammenstød mellem forskellige himmellegemer, som gradvist får planeten til at vokse i størrelse over en periode på mere end 100 millioner år. Hvis det er tilfældet, betyder det, at vand er opstået ved et rent tilfælde.

Man kunne for eksempel forestille sig, at kometer, der blandt andet består af is, har bombarderet Jordens overflade på et sent tidspunkt i planetens dannelsesproces.

»Hvis det er sådan, Jorden er opstået, må man sige, at vi er ret heldige at have vand her på Jorden. Det betyder, at chancen for at finde vand på planeter uden for Solsystemet er meget lav,« siger Martin Schiller.

Ny teori

I det nye studie opstiller Martin Schiller og hans kolleger en helt anden teori om, hvordan Jorden er opstået.

Teorien tager udgangspunkt i, at der fandtes en skive omkring Solen, og at det er dér, planeterne er opstået. Skiven, der var fuld af små støvpartikler, bestod af restmaterialet fra Solens dannelse, og netop dette resterende materiale er det, der har dannet alle planeterne i Solsystemet.

Når en planet når en vis størrelse, fungerer den lidt ligesom en støvsuger, som suger alle støvpartikler til sig. Det gør, at den kan vokse til en planet på størrelse med Jorden på bare et par millioner år.

Men støvsugningen af små støvpartikler spillede ikke bare en afgørende rolle i Jordens oprindelse, argumenterer forskerne. Den sørgede også for, at vand fandt vej til planeten.

For skiven indeholdt også en stor mængde ispartikler. Og støvsugereffekten virkede på støv såvel som på is. Det har været med til at sikre tilstedeværelsen af vand i løbet af Jordens skabelsesproces.

Det er altså ikke resultatet af et tilfælde, som fandt sted 100 millioner år senere.

Forskernes nye viden om mekanismerne bag Jordens oprindelse øger sandsynligheden for, at der også er vand på andre planeter.

»Ifølge vores teori vil der altid være vand til stede, når planeter ligesom Jorden bliver til. Hvis der er en planet i et andet solsystem, der ligesom Jorden kredser i rette afstand om en stjerne på størrelse med Solen, burde der altså være vand på den,« siger Martin Bizzarro, professor og leder af Centre for Star and Planet Formation ved Københavns Universitet, der også har deltaget i studiet.

Forskerne har efterprøvet teorien ved at foretage isotopanalyser. Læs om fremgangsmåden i boksen herunder.

Vigtig viden

Ifølge Rasmus Andreasen, forsker ved Institut for Geoscience ved Aarhus Universitet, der har læst studiet igennem for Videnskab.dk, er det vigtig viden, hvis vi vil forstå udviklingen af vores egen Jord.

»Studiet viser, at den simple model med meteoritterne, der udgør Solsystemets byggesten, langtfra er hele sandheden. Jorden kan ikke umiddelbart være sammensat af disse primitive meteoritter,« siger han.

Den klassiske opfattelse, geokemikere har af Solsystemet og specielt Jordens dannelse er, at de meteoritter, som repræsenterer materialet, der var til stede i Solsystemet, dengang det blev dannet, udgør byggestenen til Jorden, forklarer Rasmus Andreasen.

»Det er den sammensætning, forskere bruger, når de laver modeller af Solsystemets udvikling og ser på, hvordan Jorden har udviklet sig, især den tidligste udvikling. Det er vigtigt at kende startpunktet, når man laver den slags ting,« siger han og tilføjer:

»Men de seneste 10-15 år har forskere været opmærksomme på, at det er mere kompliceret end som så. Her i studiet har forskerne kigget på grundstoffet silicium, det mest forekomne grundstof i Jorden, der for eksempel udgør kvarts og findes i stort set alle mineraler. De har altså udvidet deres metode til at måle de små forskelle i sammensætning af siliciums isotop-sammensætning, og der finder de signifikante forskelle mellem Jorden og Mars og stort set alle meteorit-grupper.«

Og forskerne har »gjort det til perfektion«, mener Rasmus Andreasen.

»Studiet viser med tydelighed, at der er fundamental forskel i isotopsammensætningen mellem Jorden og Mars og den gruppe af primitive meteoritter, vi hidtil har antaget var vores solsystems byggesten. Det viser, at vi må genoverveje vores modeller for, hvordan Solsystemets indre planeter er dannet,« siger han.

Ifølge Isaac Onyett, ph.d.-studerende og førsteforfatter til studiet, ændrer opdagelsen fundamentalt vores forståelse af dannelsen af terrestriske planeter. Det er de fire indre planeter Merkur, Venus, Jorden og Mars, der alle har en sammensætning, som ligner Jordens.

»Og derfor er dette arbejde et vigtigt skridt i retning af at undersøge opskriften på at danne beboelige planeter og potentialet for opdagelsen af liv andre steder i universet,« siger han.