Лунарна површина снажно лучена бомбардирањем астероида. Кредитна слика: НАСА Кликни за већу слику
Судари удара између ембрионалних планета током критичног периода у раној историји Сунчевог система могу да објасне нека претходно необјашњива својства планета, астероида и метеорита, тврде истраживачи са Калифорнијског универзитета у Санта Црузу који су описали њихова открића у броју за часопис „Натуре“ од 12. јануара.
Четири „земаљске“ или камене планете (Земља, Марс, Венера и Меркур) производи су почетног периода, који траје неколико десетина милиона година, насилних судара између планетарних тела различитих величина. Научници су углавном посматрали ове догађаје у смислу накупљања новог материјала и других утицаја на планету на коју је утицала, док је мало пажње посвећено ударцу. (По дефиницији, ударни удар је мањи од два сударајућа тела.)
Али када се планете сударају, оне се увек не лепе заједно. Отприлике половина времена планетарни ударни удар који удара о друго тело величине планете одскочиће, а ти удари удара имају драстичне последице по ударце, рекао је Ерик Аспхауг, ванредни професор наука о Земљи на УЦСЦ и први аутор књиге природа.
"Завршавате на планетама које напуштају место злочина и изгледају другачије од оног када су ушли - могу изгубити атмосферу, коре, чак и плашт или их могу раздвојити у породицу мањих предмета", рекао је Асфауг .
Остаци ових поремећених удараца могу се наћи широм астероидног појаса и метеорита, који су фрагменти других планетарних тела који су слетели на Земљу, рекао је. Чак је и планета Меркур можда била ударна глава која јој је одузета већи део спољних слојева, остављајући је релативно великом језгром и танком коре и плаштом, рекао је Асфауг. Међутим, тај сценариј остаје спекулативан и захтева додатну студију, рекао је.
Аспхауг и постдокторски истраживач Цраиг Агнор користио је моћне рачунаре за извођење симулација различитих сценарија, од пашних сусрета до директних удара између планета сличних величина. Коаутор Куентин Виллиамс, професор наука о Земљи на УЦСЦ, анализирао је резултате ових симулација у смислу њихових утицаја на састав и коначно стање преосталих објеката.
Истраживачи су открили да чак и блиски сусрети у којима се два објекта заправо не сударају могу озбиљно утицати на мањи предмет.
„Док два масивна објекта пролазе једна поред друге, гравитационе силе изазивају драматичне физичке промене - декомпресију, топљење, скидање материјала, па чак и уништавање мањег објекта“, рекао је Вилијамс. „Можете да радите пуно физике и хемије на објектима Сунчевог система, чак и ако их не додирнете.“
Планета врши огроман притисак на себе самим гравитацијом, али гравитационо повлачење већег предмета који пролази поред може узроковати да пад притиска нагло падне. Ефекти ове смањења притиска могу бити експлозивни, рекао је Виллиамс.
"То је попут одбацивања највише газираног пића на свету," рекао је. „Шта се догоди када се планета декомпримира за 50 одсто је нешто што у овој фази не разумемо баш добро, али то може пребацити хемију и физику свуда на место, стварајући комплексност материјала који би врло добро могли да објасне хетерогеност видимо у метеоритима. "
Сматра се да је формирање земаљских планета почело фазом нежне акрекције унутар диска гаса и прашине око Сунца. Ембрионалне планете гомиле су већи део материјала око себе, док се унутрашњи Сунчев систем није домогао око 100 месеци величине планета величине Марса, рекао је Асфауг. Гравитационе интеракције међусобно и с Јупитером потом су те протопланете избациле са својих кружних орбита, покренувши еру џиновских удара која је вероватно трајала 30 до 50 милиона година, рекао је.
Научници су користили рачунаре да симулирају стварање земаљских планета са стотина мањих тела, али већина тих симулација претпоставља да се оне, када се планете сударају, лепе, рекао је Аспхауг.
„Одувек смо знали да је то апроксимација, али заправо није лако спајање планета“, рекао је. „Наше калкулације показују да се морају кретати прилично споро и ударати готово главом да би се успеле.“
Лако је планети да привуче и прикупи много мањи објекат од себе. Међутим, код огромних удара између тела величине планете, ударни удар је величине величине са метом. У случају ударца Марса који погоди метру величине Земље, ударац би био једна десетина масе, али потпуно половина пречника Земље, рекао је Асфауг.
„Замислите да се сударају две планете, једна половина већа од друге, под типичним углом од 45 степени. Отприлике половина мање планете заиста не пресече већу планету, док је друга половина заустављена мртва у својим траговима “, рекао је Аспхауг. „Дакле, догађа се огромно шишање, а затим имате невјеројатно снажне плимне снаге које дјелују на блиској удаљености. Комбинација делује на то да раздвоји мању планету док одлази, па у најтежим случајевима ударна глава губи велики део свог плашта, а да не спомињемо његову атмосферу и коре. "
Према Агнор-у, цео проблем формирања планета веома је сложен, а откривање улоге коју играју судари који се фрагментирају ударцима захтеваће даље проучавање. Истражујући планетарне сударе из перспективе ударца, истраживачи са УЦСЦ препознали су физичке механизме који могу објаснити многе збуњујуће особине астероида.
Судари удара и удара могу произвести широку лепезу различитих врста астероида, рекао је Виллиамс. "Неки астероиди изгледају попут малих планета, нису веома узнемирени, а на другом крају спектра су они који изгледају попут псећих костију богатих гвожђем у свемиру", рекао је. „Ово је механизам који може да уклони различите количине стеновитог материјала који сачињавају кора и плашт. Оно што преостаје може варирати од само језгре богате гвожђем до читаве групе мешавина са различитим количинама силиката. "
Једна од загонетки астероидног појаса је доказ раширеног глобалног топљења астероида. Грејање приликом удара је неефикасно јер локално депонује топлоту. Није јасно шта би астероид могло претворити у велику истопљену мрљу, али депресија у случају судара може погодити трик, рекао је Аспхауг.
"Ако притисак падне за фактор два, можете прећи из нечег што је вруће до нечег истопљеног", рекао је.
Умањивање притиска такође може да избаци воду и ослобађа гасове, што би објаснило зашто су многи диференцирани метеорити без воде и других испарљивих материја. Ови и други процеси укључени у сударе приликом удара требало би детаљније да се проуче, казао је Асфауг.
"То је нови механизам за планетарну еволуцију и формирање астероида и предлаже много занимљивих сценарија који гарантују даља проучавања", рекао је.
Изворни извор: НАСА Астробиологи
