Πριν από τεσσεράμισι δισεκατομμύρια χρόνια, ένας τεράστιος κόσμος – πιθανώς με το μέγεθος της Σελήνης ή ακόμη και του Άρη – περιφερόταν γύρω από τον ήλιο μας προτού συγκρουστεί με ένα άλλο ουράνιο σώμα και μετατραπεί σε συντρίμμια.
Τώρα, σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Earth and Planetary Science Letters, οι επιστήμονες αναφέρουν την πρώτη οριστική απόδειξη ότι αυτό tο χαμένο πλανητικό έμβρυο (πρωτοπλανήτης) υπήρξε πραγματικά, με τη μοναδική γεωλογική του σύσταση να αμφισβητεί τις μακροχρόνιες υποθέσεις για την εξέλιξη των πλανητών.
Η ανακάλυψη βασίστηκε σε ένα θραύσμα αυτών των συντριμμιών που εντοπίστηκε στη Σαχάρα και είναι γνωστό ως ο μετεωρίτης αγκρίτης Northwest Africa (NWA) 12774. Οι αγκρίτες ανήκουν στα παλαιότερα γνωστά ηφαιστειακά πετρώματα στο ηλιακό σύστημα, καθώς σχηματίστηκαν μέσα σε λίγα μόλις εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του, πριν από 4,56 δισεκατομμύρια χρόνια.
Είναι επίσης εξαιρετικά σπάνιοι, αφού ανάμεσα σε περισσότερους από 80.000 μετεωρίτες που έχουν ανακαλυφθεί στη Γη, μόνο 68 είναι αγκρίτες.
Γιατί οι αγκρίτες είναι τόσο ασυνήθιστοι
Αυτό που καθιστά τους αγκρίτες ιδιαίτερα αινιγματικούς είναι η χημεία τους. Σε αντίθεση με τη Γη, τον Άρη και άλλους βραχώδεις πλανήτες, οι αγκρίτες περιέχουν πολύ λίγο διοξείδιο του πυριτίου, το οποίο αποτελεί βασικό συστατικό σχεδόν κάθε γνωστού γήινου πλανήτη στο ηλιακό μας σύστημα. Για τον λόγο αυτό, οι επιστήμονες πίστευαν μέχρι σήμερα ότι οι αγκρίτες προέρχονταν πάντα από κάποιον αστεροειδή με ακτίνα μικρότερη των 200 χιλιομέτρων.
Τα στοιχεία που κρύβονταν στον μετεωρίτη
Κατά τη μελέτη του NWA 12774, ο Aaron Bell, επίκουρος καθηγητής έρευνας στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Μπόλντερ και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι ο μετεωρίτης περιείχε κλινοπυρόξενο, έναν ορυκτό κρύσταλλο που συναντάται συνήθως στον φλοιό και τον μανδύα της Γης.
Συγκεκριμένα, το κλινοπυρόξενο του NWA 12774 ήταν εξαιρετικά πλούσιο σε αλουμίνιο, μια σαφής ένδειξη ότι το πέτρωμα σχηματίστηκε υπό συνθήκες τεράστιας πίεσης βαθιά υπόγεια.
Οι ερευνητές αναπαρήγαγαν τις συνθήκες πίεσης που απαιτούνταν για τον σχηματισμό του συγκεκριμένου ορυκτού. Προς έκπληξή τους, το πλούσιο σε αλουμίνιο κλινοπυρόξενο χρειαζόταν πίεση τουλάχιστον 17,5 kilobars για να δημιουργηθεί.
Για σύγκριση, η συντριπτική πίεση στον πυθμένα της Τάφρου των Μαριανών, του βαθύτερου σημείου στη Γη, είναι μόλις περίπου 1 kilobar. Ένα τέτοιο επίπεδο πίεσης θα ήταν αδύνατο να υπάρξει στο εσωτερικό ενός μικρού αστεροειδούς, γεγονός που υποδηλώνει ότι το μητρικό σώμα από όπου προήλθε ο μετεωρίτης έπρεπε να έχει ακτίνα τουλάχιστον 1.000 χιλιομέτρων.
Υπολογίζοντας το μέγεθος του χαμένου κόσμου
Άλλα στοιχεία στον μετεωρίτη έδειξαν μια ακόμη πιο εντυπωσιακή πιθανότητα. Οι κρύσταλλοι στο εσωτερικό του NWA 12774 διατηρούσαν ακόμα αιχμηρές ακμές και ευαίσθητα χημικά μοτίβα που θα είχαν εξαλειφθεί αν είχαν σχηματιστεί σε πολύ μεγάλο βάθος. Αυτό υποδηλώνει ότι οι κρύσταλλοι πιθανότατα αναπτύχθηκαν σε σχετικά ρηχά βάθη μέσα στο μητρικό σώμα, πράγμα που σημαίνει ότι ο πλανήτης έπρεπε να είναι ακόμη μεγαλύτερος για να ασκείται η απαιτούμενη πίεση κοντά στην επιφάνειά του.
Με βάση αυτό το σενάριο, το μητρικό σώμα του αγκρίτη μπορεί να ξεπερνούσε τα 1.800 χιλιόμετρα σε ακτίνα, μέγεθος που τον καθιστά συγκρίσιμο με τη Σελήνη και τον πλησιάζει προς τις διαστάσεις του Άρη, ο οποίος έχει ακτίνα 3.300 χιλιομέτρων. σύμφωνα με τους ερευνητές, υπάρχουν πολλοί μετεωρίτες σε συλλογές που δεν έχουν μελετηθεί διεξοδικά, οπότε είναι πιθανό να υπήρχαν περισσότεροι τέτοιοι πρωτοπλανήτες που παραμένουν άγνωστοι.
Η σημασία για τον σχηματισμό των πλανητών
Παραμένει ασαφές πώς επήλθε το τέλος του πρωτοπλανήτη. Μια πιθανότητα είναι ότι ένα καταστροφικό γεγονός στο πρώιμο ηλιακό σύστημα τον διέλυσε, με τα θραύσματά του να γίνονται αργότερα δομικά στοιχεία για άλλους βραχώδεις πλανήτες, συμπεριλαμβανομένης της Γης.
Η ανακάλυψη αυτή δείχνει ότι τα υλικά που σχημάτισαν το μητρικό σώμα του ανγρίτη είναι θεμελιωδώς διαφορετικά από τα συστατικά της Γης και του Άρη, γεγονός που παραπέμπει σε μια ξεχωριστή και διαφορετική εξελικτική πορεία στην πλανητική διαμόρφωση κατά την πρώιμη ιστορία του ηλιακού μας συστήματος.