V-kosmose.com

У кого Земля украла воду? Разборки в ранней Солнечной системе

У кого Земля украла воду? Разборки в ранней Солнечной системе

Художественное видение небесного тела лунного размера, сталкивающегося с телом параметров Меркурия

Исследование, моделирующее финальные этапы формирования планеты земного типа, показывает, насколько важную роль в приобретении воды крупными протопланетами играет событие «бей и беги». В этом процессе рождаются миры, вроде Марса и Земли.

4.5 млрд. лет назад внутренняя Солнечная система казалась настоящей бойней, в которой вращались 50-100 протопланет с параметрами от Луны до Марса. И они не собирались вести себя мирно, так как постоянно сталкивались. Тела, появившиеся на теперешней марсианской орбите, не располагали водой, потому что условия были слишком горячими для летучего материала, вроде воды или метана для конденсации. Чтобы вода пробилась к развивающимся земным планетам, ее нужно было доставить из-за пределов этого участка серией последовательных столкновений.

Исследователи из Венского университета использовали симуляции с высоким разрешением для отслеживания судьбы воды и прочих материалов с помощью ряда различных сценариев ударов. Результаты столкновений могут включать в себя сливающиеся тела, где материал теряется или перераспределяется между ними. На финальные показатели влияют скорость и угол удара, различие в массах и общая массивность.

Снимки из симуляции, демонстрирующие перенос воды и потерю в типичном сценарии «бей и беги». Синие и белые цвета – вода на исходных телах, а красный – скалистый материал

Оказывается, столкновения «бей и беги», где удар расположен вне центра и тела наделены достаточной скоростью, чтобы отделиться после встречи, были сильно распространены. В таких вариантах десятки процентов воды могут перетекать между объектами или же выбрасываться и теряться навсегда.

Меньший объект в паре часто модифицируется до состояния ядра и лишается воды, пока более массивное тело остается неизменным. Сейчас команда пытается понять то, как долго цепочки последовательных столкновений способны влиять на эволюцию диска планетезималей и протопланет.

Недавнее исследование показало, что кометы способны доставлять лишь небольшой объем воды к земным планетам. Поэтому масштабные удары в ранней стадии истории Солнечной системы должны стать главным источником.