Ембрионите на Земята и Марс бяха толкова горещи, че тяхната "атмосфера", състояща се от силициеви и метални пари, постоянно избяга в космоса, като лиши бъдещите планети от около 40% от тяхната маса, твърдят учените в статии, публикувани в списанието Nature.
„В миналото със сигурност знаехме, че процесът на планетарно образуване е особено бурен и че Земята и другите планети имат уникален химичен и изотопен състав в сравнение с астероидите, но не осъзнахме, че тези неща са свързани. Оказа се, че сблъсъците на планетарни ембриони и изпаряването им в космоса силно повлияха на състава на Земята и Марс “, обяснява Ремко Хин от университета в Бристол (Великобритания).
Днес учените почти не се съмняват, че планетите започват своето раждане вътре в плосък газо-прашен диск, изпълнен с фини прахови частици и плътни облаци газ, а образуването им завършва с поредица от сблъсъци на планетимали - "ембрионите" на планетите с големина на Запад или Церера, както и големи комети и астероиди.
От друга страна, ние все още не знаем нищо за това как са изглеждали тези ембриони на планети и как точно са се случили сблъсъците между тях. Някои учени смятат, че планетизималите приличат на гигантски горещи сфери от разтопена магма, докато други смятат, че са били по-скоро като гигантски топки от полутечна кал.
Тези разногласия, както отбелязва Хин, до голяма степен се дължат на факта, че дори най-древните и "чисти" скали на Марс, Земята и Луната коренно се различават по своя химичен и изотопски състав от първичната материя на Слънчевата система, фрагменти от които периодично попадат на Земята под формата хондритни астероиди. Засега учените не могат да обяснят тези разминавания, което предотвратява разкриването на историята на формирането на Земята и планетите извън Слънчевата система.
Хин и неговите колеги, както и друга група учени от Оксфорд, се приближиха до отговора на този въпрос, като създадоха първия подробен компютърен „симулатор“на ранната Слънчева система, като взеха предвид всички възможни физически процеси, които повлияха на формирането и сблъсъка на планетизималите.
Тези изчисления разкриха един интересен ефект, за който учените не бяха мислили по-рано. Оказа се, че сравнително малките планетни ембриони, по-ниски по размер на Марс, ще имат изключително нестабилна „атмосфера“, състояща се от изпарен силиций, натрий и други метали и други химически елементи.
Тази атмосфера ще бъде непрекъснато затопляна от паданията на други небесни тела върху подобни „ембриони“и в същото време непрекъснато ще избяга в космоса, тъй като привличането на планетизималите ще бъде твърде слабо, за да задържи такъв горещ „въздух“на повърхността му.
Промоционално видео:
Тук законите на физиката влизат в игра, постулирайки, че колкото по-малка е масата на този или онзи елемент или неговия изотоп, толкова по-лесно може да „избяга“от атмосферата на планетата. Благодарение на това магнезий, силиций и много други сравнително леки вещества се изпаряват най-бързо от атмосферата на бъдещата Земя и Марс.
Учените смятат, че и двете планети биха могли да загубят около 40% от масата си и да загубят по-голямата част от летливите и леки изотопи на магнезий и други метали, които присъстват в големи количества по въпроса за астероидите и кометите. По подобен начин учените смятат, че могат да се образуват други планети извън Слънчевата система и наблюденията върху тях ще помогнат да се провери дали това всъщност е така и да се потвърди или опровергае хипотезата на британските геолози.