Stipriai suskilęs mėnulio paviršius, sprogdindamas asteroidus. Atvaizdo kreditas: NASA Padidinti
Kalifornijos universiteto Santa Kruze tyrinėtojų, aprašytų Santa Cruz tyrinėtojų, embrioninių planetų susidūrimai kritiniu ankstyvosios Saulės sistemos istorijos laikotarpiu gali lemti kai kurias anksčiau nepaaiškintas planetų, asteroidų ir meteoritų savybes. jų išvados sausio 12 d. žurnalo „Nature“ numeryje.
Keturios „antžeminės“ arba uolėtosios planetos (Žemė, Marsas, Venera ir Merkurijus) yra pradinio laikotarpio, trunkančio dešimtis milijonų metų, žiaurių susidūrimų tarp įvairaus dydžio planetų kūnų produktai. Mokslininkai daugiausiai svarstė šiuos įvykius dėl naujų medžiagų kaupimosi ir kitokio poveikio paveiktoje planetoje, tuo tarpu smogtuvui buvo skiriama mažai dėmesio. (Pagal apibrėžimą smogtuvas yra mažesnis iš dviejų susidūrusių kūnų.)
Bet kai planetos susiduria, jos ne visada laikosi kartu. Maždaug pusę laiko planetos dydžio smogtuvas, atsitrenkiantis į kitą planetos dydžio kūną, atšoks, o šie susidūrimai ir paleidimai turi drastiškų padarinių smogtuvui. „Gamta“.
„Galų gale planetos, kurios palieka nusikaltimo vietą, atrodo labai skirtingai nuo jų patekimo - jos gali prarasti atmosferą, plutą, net mantiją arba gali būti išplėštos į mažesnių objektų šeimą“, - sakė Asphaug. .
Šių suardytų smogikų likučių galima rasti visoje asteroido juostoje ir tarp meteoritų, kurie yra kitų Žemėje nusileidusių planetų kūnų fragmentai, sakė jis. Netgi Merkurijaus planeta galėjo būti smogtuvas, kuriam buvo sunaikinta didžioji dalis jo išorinių sluoksnių, paliekant santykinai didelę šerdį ir ploną plutą bei apvalkalą, sakė Asphaug. Vis dėlto šis scenarijus išlieka spekuliatyvus ir reikalauja papildomų tyrimų.
Asfalo ir podoktorantūros tyrinėtojas Craigas Agnoras naudojo galingus kompiuterius, kad imituotų įvairius scenarijus, pradedant ganymosi susitikimais ir baigiant tiesioginiais smūgiais tarp panašaus dydžio planetų. Koautoras Quentinas Williamsas, UCSC Žemės mokslų profesorius, išanalizavo šių modeliavimų rezultatus atsižvelgiant į jų poveikį likusių objektų sudėčiai ir galutinei būklei.
Tyrėjai nustatė, kad net ir artimi susitikimai, kai du objektai iš tikrųjų nesusiduria, gali smarkiai paveikti mažesnį objektą.
„Kai du masyvūs objektai eina vienas šalia kito, gravitacijos jėgos sukelia dramatiškus fizinius pokyčius - išspaudžiant, tirpstant, medžiagas atitraukiant ir net sunaikinant mažesnį objektą“, - teigė Williamsas. „Saulės sistemos objektuose galite nuveikti daug fizikos ir chemijos, net jų neliesdami.“
Planeta patiria didžiulį spaudimą dėl savaiminės gravitacijos, tačiau artimesnio artimo didesnio objekto gravitacinis traukimas gali sukelti tą slėgio kritimą. Pasak šio Williamso, šio slėgio mažinimo padariniai gali būti sprogstami.
„Tai panašu į gazuotų gėrimų išrinkimą pasaulyje“, - sakė jis. „Tai, kas atsitinka, kai planeta dekompresuojama 50 procentų, šiame etape mes nelabai suprantame, bet tai gali pakeisti chemiją ir fiziką visur, gaminant sudėtingas medžiagas, kurios labai gerai paaiškina jų nevienalytiškumą. matome meteorituose. “
Manoma, kad sausumos planetų formavimasis prasidėjo nuo švelnaus prisikaupimo aplink Saulę dujų ir dulkių diske. Embrioninės planetos kaupė didžiąją dalį medžiagų aplink jas, kol vidinė Saulės sistema priglaudė apie 100 Mėnulio dydžio Marso dydžio planetų, sakė Asphaug. Jis teigė, kad gravitacinė sąveika tarpusavyje ir su Jupiteriu išmetė šias protoplanetas iš žiedinių orbitų, pradėdama milžiniškų smūgių erą, kuris tikriausiai truko nuo 30 iki 50 milijonų metų.
Mokslininkai naudojo kompiuterius, kad imituotų sausumos planetų susidarymą iš šimtų mažesnių kūnų, tačiau dauguma šių modelių padarė prielaidą, kad susidūrus planetoms jos prilimpa, sakė Asphaug.
„Mes visada žinojome, kad tai yra apytikslė priemonė, tačiau planetoms susijungti iš tikrųjų nėra lengva“, - sakė jis. „Mūsų skaičiavimai rodo, kad norint judėti, jie turi judėti gana lėtai ir beveik trenkti į galvą.“
Planetai nesunku pritraukti ir įamžinti daug mažesnį objektą nei ji pati. Tačiau atliekant milžiniškus smūgius tarp planetos dydžio kūnų, smogtuvo dydis yra panašus į taikinį. Jei Marso dydžio smogtuvas smogia į žemės dydžio taikinį, smogtuvas turėtų būti vienos dešimtosios masės, bet visiškai perpus mažesnis už Žemės skersmenį, sakė Asphaug.
Įsivaizduokite, kad dvi planetos, susidūrusios tipišku 45 laipsnių smūgio kampu, susiduria, viena iš jų yra didesnė už kitą, ir kitos. Maždaug pusė mažesnės planetos iš tikrųjų nesikiša į didesnę planetą, o kita pusė sustabdyta negyva savo vėžėse “, - sakė Asphaug. Taigi vyksta didžiulis kirpimas ir tada jūs turite nepaprastai galingas potvynio jėgas, veikiančias artimais atstumais. Šis derinys padeda atitraukti mažesnę planetą net iš jos išeinant, todėl sunkiausiais atvejais smogtuvas praranda didelę dalį savo apvalkalo, jau nekalbant apie atmosferą ir plutą. “
Anot Agnor, visa planetų formavimosi problema yra labai sudėtinga, ir norint išsiaiškinti, kokį vaidmenį vaidina susidūrusieji paspaudus ir vykdant, reikės atlikti papildomus tyrimus. Nagrinėdami planetų susidūrimus iš smogtuvo perspektyvos, tačiau UCSC tyrėjai nustatė fizinius mechanizmus, kurie gali paaiškinti daugelį mįslingų asteroidų ypatybių.
„Hit and run“ susidūrimai gali sukelti daugybę įvairių asteroidų rūšių, sakė Williamsas. „Kai kurie asteroidai atrodo kaip mažos planetos, nėra labai sutrikę, o kitame spektro gale yra tie, kurie kosmose atrodo kaip geležies turtingi šunų kaulai“, - sakė jis. „Tai yra mechanizmas, galintis nuplėšti įvairius uolų kiekius, kurie sudaro plutą ir apvalkalą. Tai, kas liko, gali būti tik nuo geležies turinčio šerdies iki daugybės mišinių su skirtingais kiekiais silikatų. “
Vienas iš asteroido diržo galvosūkių yra plataus masto asteroidų tirpimo įrodymas. Poveikio šildymas nėra efektyvus, nes jis šilumą kaupia vietoje. Neaišku, kas galėtų paversti asteroidą dideliu išlydytu blobu, tačiau slėgio sumažinimas per susidūrimą, atliktą ir įvykdytą, gali padaryti apgaulę, sakė Asphaug.
„Jei slėgis sumažėja dvigubai, galite pereiti nuo to, kas yra tiesiog karšta, prie kažko išlydyto“, - sakė jis.
Dėl slėgio taip pat gali užvirti vanduo ir išsiskirti dujos, o tai paaiškintų, kodėl daugelyje diferencijuotų meteoritų paprastai nėra vandens ir kitų lakiųjų medžiagų. Šie ir kiti procesai, susiję su susidūrimais, kuriuos reikia įveikti, turėtų būti ištirti išsamiau, sakė Asphaug.
„Tai yra naujas planetų evoliucijos ir asteroidų formavimosi mechanizmas ir jis siūlo daugybę įdomių scenarijų, kuriuos pateisina tolesnis tyrimas“, - sakė jis.
Originalus šaltinis: NASA Astrobiologija
