|
Роли аккреций в эволюции планет земной группы
|
|
|
|
Юго-Западный исследовательский институт сотрудничает с Йельским университетом, чтобы обобщить значительный прогресс научного сообщества в понимании формирования и эволюции внутренних скалистых планет, так называемых планет земной группы. Их статья посвящена роли поздней аккреции в долгосрочной эволюции планет земной группы, включая их особые геофизические и химические свойства, а также потенциальную обитаемость. Обзорная статья опубликована в журнале Nature.
|
|
|
|
Солнечные системы образуются, когда облака газа и пыли начинают объединяться. Гравитация притягивает эти элементы друг к другу, образуя центральную звезду, подобную нашему Солнцу, окруженную плоским диском из уплотняющихся материалов. Наши планеты земной группы — Меркурий, Венера, Земля и Марс — образовались в результате накопления или аккреции более мелких скалистых объектов в более крупные планетезимали и, в конечном счете, в протопланеты, когда поздние столкновения внесли решающий вклад. Земля, вероятно, была последней сформировавшейся планетой земного типа, достигнув примерно 99% своей конечной массы примерно через 60-100 миллионов лет после того, как начали формироваться первые твердые тела.
|
|
|
|
"Мы изучили непропорционально большую роль поздней аккреции — последнего 1% роста планеты — в управлении долгосрочной эволюцией Земли и других планет земной группы", - сказала ведущий автор статьи, доктор Симона Марчи (Simone Marchi) из отдела науки и исследований Солнечной системы SwRI в Боулдере, штат Колорадо.
|
|
|
|
|
|
|
"Различия в поздних аккрециях планет могут послужить основанием для интерпретации их различных свойств. Мы добились прогресса в изучении истории поздних аккреций, используя крупномасштабное моделирование столкновений и понимая последствия эволюции недр, земной коры и атмосферы".
|
|
|
|
Полученные в последнее время обширные геохимические данные о метеоритах и земных породах позволили лучше понять процесс формирования планет. Благодаря этим достижениям столкновения и их различные последствия стали важнейшими процессами, влияющими на долгосрочную эволюцию планет земной группы. Например, тектоника, состав атмосферы и воды Венеры и Земли, по-видимому, связаны с поздней аккрецией. Изменчивость поверхности Марса и высокое соотношение масс металлов и силикатов на Меркурии также связаны с поздними крупными столкновениями.
|
|
|
|
"История столкновений должна сыграть решающую роль в поиске пригодных для жизни экзопланет, подобных Земле", - сказал Марчи. "Обитаемость скалистых планет зависит от природы их атмосферы, которая связана с тектоникой плит и выделением газов из мантии. Поиск двойника Земли может быть сосредоточен на каменистых планетах со схожими объемными свойствами — массой, радиусом и расположением пригодной для жизни зоны — а также на сопоставимой истории столкновений".
|
|
|
|
Модели дают представление об общем количестве и истории столкновений, но геологическая активность может скрыть некоторые свидетельства. Научное сообщество использует лунные столкновения, дополнительные наблюдения и динамические модели, чтобы лучше понять и "ограничить" историю бомбардировок скалистых планет.
|
|
|
|
"Судьба материала, из которого изготовлен ударный элемент, имеет решающее значение для понимания физической и химической эволюции тела-мишени", - сказал Марчи. "Мы оцениваем обилие определенных элементов, которые имеют сродство к металлам, в мантии и коре планетарных объектов, чтобы понять сроки и процессы, которые привели к образованию их ядер, оболочек и коры".
|
|
|
|
Воздействие также существенно изменяет атмосферу планет земной группы, особенно влияя на содержание летучих элементов, таких как вода и углерод, которые легко испаряются. Столкновения могут привести к разрушению ранее существовавших атмосфер, или, наоборот, при столкновении частицы, богатые летучими веществами, могут доставить эти компоненты на поверхность планеты и в атмосферу. Обилие летучих веществ позволяет получить представление о формировании, эволюции и обитаемости планет земной группы.
|
|
|
|
"Эти процессы почти наверняка сыграли определенную роль в пребиотической химии ранней Земли, но их влияние на происхождение жизни остается загадкой", - сказал Марчи.
|
|
|
|
Источник
|
