Embryoene fra Jorden og Mars var så varme at deres "atmosfære", som besto av silisium og metalldamp, stadig rømte ut i verdensrommet, og fratok fremtidige planeter ca. 40% av massen, sier forskere i artikler publisert i tidsskriftet Nature.
I det siste visste vi absolutt at prosessen med planetdannelse var spesielt turbulent, og at Jorden og andre planeter har en unik kjemisk og isotopisk sammensetning sammenlignet med asteroider, men var ikke klar over at disse tingene var relatert. Det viste seg at kollisjonene mellom planetariske embryoer og deres fordamping i rommet i stor grad påvirket sammensetningen av Jorden og Mars,”forklarer Remco Hin fra University of Bristol (UK).
I dag er forskerne nesten ikke i tvil om at planetene begynner sin fødsel inne i en flat gasstøvskive fylt med små støvpartikler og tette gassskyer, og dannelsen deres ender i en serie kollisjoner av planetisim - "embryoene" av planeter på størrelse med vest eller Ceres, så vel som store kometer og asteroider.
På den annen side vet vi foreløpig ikke noe om hvordan disse embryoene fra planeter så ut og hvordan nøyaktig kollisjonene mellom dem fant sted. Noen forskere tror at planetisimale så ut som kjempe varme kuler med smeltet magma, mens andre mener at de likte mer på kjempekuler av halvflytende gjørme.
Disse uenighetene, som Hin bemerker, skyldes i stor grad det faktum at selv de eldste og "rene" bergarter av Mars, Jorden og Månen skiller seg radikalt ut i sin kjemiske og isotopiske sammensetning fra primærstoffet i solsystemet, hvor fragmenter som periodisk faller til Jorden i form kondritt-asteroider. Foreløpig kan ikke forskere forklare disse avvikene, som forhindrer avsløringen av historien om dannelsen av jorden og planeter utenfor solsystemet.
Hin og hans kolleger, så vel som en annen gruppe forskere fra Oxford, kom nær ved å få et svar på dette spørsmålet ved å lage den første detaljerte datamaskinsimulatoren av det tidlige solsystemet, med hensyn til alle mulige fysiske prosesser som påvirket dannelsen og kollisjonen av planetisimene.
Disse beregningene avslørte en interessant effekt som forskere ikke tidligere hadde tenkt på. Det viste seg at relativt små planetembryoer, dårligere enn Mars, vil ha en ekstremt ustabil "atmosfære" bestående av dampende silisium, natrium og andre metaller og andre kjemiske elementer.
Denne atmosfæren vil stadig bli varmet opp av fall fra andre himmellegemer på lignende "embryoer", og samtidig vil den konstant flykte ut i verdensrommet, siden attraksjonen til planetizimalen vil være for svak til å holde så varm "luft" på overflaten.
Salgsfremmende video:
Her spiller fysikkens lover, og antyder at jo mindre massen til dette eller det elementet eller dets isotop er, jo lettere kan det "flykte" fra planetens atmosfære. Takket være dette fordampet magnesium, silisium og mange andre relativt lette stoffer raskest fra atmosfæren til fremtidens jord og Mars.
Forskere anslår at begge planetene kunne ha mistet omtrent 40% av massen og mistet det meste av flyktige og lette isotoper av magnesium og andre metaller som er til stede i store mengder når det gjelder asteroider og kometer. På samme måte, mener forskere, kan andre planeter utenfor solsystemet danne seg, og observasjoner av dem vil bidra til å sjekke om dette faktisk er slik, og for å bekrefte eller tilbakevise hypotesen til britiske geologer.
