Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) liderliğindeki bir araştırma grubu, gezegenimizin yaklaşık 4,5 milyar yıl önce sahip olduğu düşünülen ilk halinden kalma en güçlü kanıtları elde etti. Nature Geoscience dergisinde yayınlanan çalışmaya göre, “proto-Dünya” olarak adlandırılan gezegenin erken yapı taşlarından bazıları, Dünya’nın derinliklerinde hala varlığını sürdürüyor olabilir.
Bu buluş, Dünya’nın iç katmanlarını erittiği ve ilkel malzemesinin büyük bir kısmını yok ettiği düşünülen, Mars büyüklüğünde bir gök cisminin Dünya ile çarpışması sonucu meydana geldiği varsayılan “büyük çarpışma” öncesindeki kimyasal yapıya ışık tutuyor. Araştırma, ABD, Çin ve İsviçre’den çeşitli kurumların katılımı ve NASA’nın desteğiyle gerçekleştirildi.
Jeokimyager Nicole Nie’nin liderliğindeki ekip, Grönland, Kanada ve Hawaii’den toplanan antik kaya örneklerinde, ince ancak belirgin bir kimyasal imza belirledi. Bu bölgeler, Dünya’nın en eski kabuk ve manto kalıntılarına ev sahipliği yapmasıyla biliniyor. Örneklerde, potasyumun üç doğal izotopundan biri olan potasyum-40 seviyesinin olağanüstü derecede düşük olduğu tespit edildi. Bu eksiklik, modern Dünya malzemelerinde görülmediği için, kayaların gezegenin en eski kimyasal bileşimini taşıyor olabileceği olasılığını güçlendiriyor.
Nicole Nie, bulunan potasyum izinin büyük çarpışmadan öncesine ait olduğunu ve Dünya’nın özgün yapısının bir bölümünün bu olaydan sonra varlığını koruduğunu ifade etti. MIT News’in aktardığına göre Nie, bu durumun Dünya’nın bugünkü haline gelmeden önceki görünümüne dair nadir bir pencere sunduğunu belirtti.
Daha önceki çalışmalarında Güneş Sistemi’nin farklı evrelerinde oluşmuş göktaşlarını inceleyen Nie ve ekibi, göktaşlarındaki potasyum izotop oranlarında farklılıklar bulmuş ve bu durumu “potasyum izotop anomalisi” olarak tanımlamıştı. Bu bulgular, potasyum izotoplarının gezegenin ilkel malzemesinin izini sürmek için kullanılabileceği hipotezini ortaya çıkardı. Yeni araştırmada ekip, Dünya’ya ait kaya örneklerini asit işlemleri ve hassas kütle spektrometresi ölçümleriyle analiz etti. Sonuçlar, örneklerdeki belirgin potasyum-40 eksikliğinin bilinen jeolojik süreçlerle veya sonradan gerçekleşen dış çarpışmalarla açıklanamayacağını gösterdi.
Araştırmanın bir diğer önemli bulgusu ise, bilinen hiçbir göktaşının potasyum izotop profilinin, Dünya’dan alınan örneklerdeki kimyasal imzayla örtüşmemesi oldu. Bu durum, proto-Dünya’yı oluşturan yapı malzemelerinin Güneş Sistemi’nin başka hiçbir yerinde henüz bulunamadığına işaret ediyor.
Araştırmacılar, sonuçlarını test etmek amacıyla bilgisayar simülasyonları da gerçekleştirdi. Simülasyonlarda, potasyum-40 seviyelerinin büyük çarpışma ve manto karışımı gibi aşırı gezegensel olaylar sırasında nasıl değişebileceği modellendi. Bu modeller, büyük çarpışma gibi aşırı olaylar sırasında gezegenin büyük bölümündeki malzemenin kimyasal evrim geçireceğini, ancak bazı ilkel bölgelerin ilk bileşimini koruyabileceğini gösterdi. Bu sonuçlar, sahadan toplanan yeni verilerle de uyum gösteriyor.
