Maan mantereen kuori koostuu yli 90 prosentista runsaasti piidioksidia, kuten maasälpä ja kvartsi. Mutta mistä nämä piipitoiset mineraalit ovat peräisin? Ja kuinka niiden alkuperän tunteminen voi auttaa etsimään elämää muilta planeetoilta?
Suosituin teoria on, että kaikki varhaisen maankuoren komponentit muodostuivat tulivuoren toiminnasta. Kanadan McGill-yliopiston geofyysikot, Don Baker ja Kassandra Sofonio julkaisivat kuitenkin tänään paperin, jossa vaaditaan uuden kuoren muodostumisen kulmaa. Tämän työn mukaan jotkut tämän materiaalin kemiallisista aineosista kerääntyivät varhaisen maan pinnalle tuolloin olemassa olevasta höyryilmasta.
Lähes kiistaton geofyysikkojen kannalta on hypoteesi, että noin 4,5 miljardia vuotta sitten Marsin kokoinen planeetta törmäsi planeettamme pintaan, mikä johti maapallon materiaalin sulamiseen ja muutti sen magman valtamereksi. Tämän törmäyksen jälkeen - jonka roskista muuten Kuu olisi voinut muodostua - maan pinta kovettui vähitellen, kunnes se kiinteytyi. Baker ei myöskään hylkää hypoteesia tällaisesta törmäyksestä.
Bakerin mukaan maapallon ilmakehä törmäyksen jälkeen, joka koostui ylikuumenevasta höyrystä korkeassa paineessa, liuetti itsessään kiviä, jotka sitten putosivat pinnalle kiinteiden tippojen muodossa niin kutsuttujen "silikaattisateiden" kanssa.
Hypoteesinsa testaamiseksi Baker ja Sofonio tekivät laboratoriotutkimuksia aiemmin sulautettujen silikaattien liukenemisesta 1550 celsiusasteen veden läsnä ollessa ja jauhettuina jauheeksi kulta-palladiumkapseleissa 727 celsiusasteen lämpötilassa ja noin 100 ilmakehän paineessa - olosuhteet, jotka vastaavat planeettamme pinta noin miljoona vuotta kuun muodostaneen törmäyksen jälkeen. Työn kirjoittajat havaitsivat yllättävän läheisen samankaltaisuuden laboratorios kokeessa höyryilmakehään liuotettujen mallisilikaattien ja maankuoren koostumuksessa havaittujen kivien välillä.
"Kokeemme paljastavat tämän prosessin kemian", Baker sanoo. "Lisäksi ne auttavat tutkijoita kehittämään uusia kriteerejä mahdollisesti asuttavien eksoplaneettojen etsimiselle."
Tutkimus julkaistiin Earth and Planetary Science Letters -lehdessä.