Maan ja Marsin alkiat olivat niin kuumia, että niiden "ilmapiiri", joka koostui piistä ja metallihöyryistä, pakeni jatkuvasti avaruuteen, vieden tuleville planeetoille noin 40% niiden massasta, tutkijat sanovat Nature-lehdessä julkaistuissa artikkeleissa.
”Aiemmin tiesimme varmasti, että planeettojen muodostumisprosessi oli erityisen turbulentti ja että Maapallolla ja muilla planeetoilla on ainutlaatuinen kemiallinen ja isotooppinen koostumus asteroideihin verrattuna, mutta emme ymmärtäneet näiden asioiden olevan yhteydessä toisiinsa. Kävi ilmi, että planeettaalkioiden törmäykset ja niiden haihtuminen avaruuteen vaikuttivat suuresti maan ja Marsin koostumukseen”, selittää Remco Hin Bristolin yliopistosta (Iso-Britannia).
Nykyään tutkijat eivät ole epäilemättä, että planeetat alkavat syntymänsä tasaisen kaasu- ja pölylevyn sisällä, joka on täynnä pieniä pölyhiukkasia ja tiheitä kaasupilviä, ja niiden muodostuminen päättyy planetaalisimallien törmäyksiin - Länsi- tai Ceres-kokoisten planeettojen "alkioita" sekä suuret komeetat ja asteroidit.
Toisaalta, emme vielä tiedä mitään siitä, miltä nämä planeettojen alkiat näyttivät ja kuinka niiden väliset törmäykset tapahtuivat. Jotkut tutkijat uskovat, että planeetanimimit näyttivät sulan magman jättiläisiltä kuumilta palloilta, kun taas toiset uskovat, että ne olivat enemmän kuin puolikiinteän mutaa.
Nämä erimielisyydet, kuten Hin toteaa, johtuvat suurelta osin tosiasiasta, että jopa kaikkein muinaisimmat ja "puhtaimmat" Marsin, Maan ja Kuun kivet eroavat radikaalisti kemiallisessa ja isotooppisessa koostumuksessaan aurinkokunnan primaarisesta aineesta, jonka fragmentit putoavat ajoittain maapallon muodossa chondrite asteroidit. Toistaiseksi tutkijat eivät pysty selittämään näitä eroja, mikä estää maapallon ja aurinkojärjestelmän ulkopuolella olevien planeettojen muodostumisen historian paljastamisen.
Hin ja hänen kollegansa, samoin kuin toinen tutkijaryhmä Oxfordista, pääsivät vastaamaan tähän kysymykseen luomalla varhaisen aurinkokunnan ensimmäisen yksityiskohtaisen tietokoneen "simulaattorin" ottaen huomioon kaikki mahdolliset fysikaaliset prosessit, jotka vaikuttivat planeerisimpallien muodostumiseen ja törmäykseen.
Nämä laskelmat paljastivat yhden mielenkiintoisen vaikutuksen, jota tutkijat eivät olleet aikaisemmin ajatelleet. Kävi ilmi, että suhteellisen pienillä planeettaalkioilla, joiden koko on alempi kuin Marsilla, on erittäin epävakaa "ilmapiiri", joka koostuu höyryisestä piistä, natriumista ja muista metalleista ja muista kemiallisista elementeistä.
Tätä ilmapiiriä lämmitetään jatkuvasti muiden taivaankappaleiden putoamisilla samanlaisille "alkioille", ja samalla se paeta jatkuvasti avaruuteen, koska planetizimalmien vetovoima on liian heikko pitämään tällaista kuumaa "ilmaa" sen pinnalla.
Mainosvideo:
Tässä käyvät fysiikan lait, jotka postuloivat, että mitä pienempi on tämän tai sen elementin tai sen isotoopin massa, sitä helpommin se voi "paeta" planeetan ilmakehästä. Tämän ansiosta magnesium, pii ja monet muut suhteellisen kevyet aineet haihtuivat nopeimmin tulevaisuuden Maan ja Marsin ilmakehästä.
Tutkijoiden mukaan molemmat planeetat olisivat menettäneet noin 40% massastaan ja menettäneet suurimman osan magnesiumin ja muiden metallien haihtuvista ja kevyistä isotoopeista, joita on läsnä suurissa määrin asteroidien ja komeettojen suhteen. Tutkijoiden mielestä samaan tapaan voi muodostua muita aurinkokunnan ulkopuolella olevia planeettoja, ja havainnot niistä auttavat testaamaan onko tämä todellakin, ja vahvistavat tai kiistävät brittiläisten geologien hypoteesin.
