Тайны древней аккреции и роль космической пыли
Процесс роста каменистых планет обычно происходит в результате столкновений больших планетезималей (небольшие твердые небесные тела на орбите вокруг молодой звезды, которые образуются из пыли и газа протопланетного диска) или в результате захвата мелких частиц космической пыли и гальки. Астрономы соединили химические анализы коры и мантии с компьютерным моделированием и обнаружили, что оба небесных тела сочетали эти механизмы в совершенно разных пропорциях. Ученые опубликовали свои результаты в журнале Nature Astronomy.
- Исследователи установили, что не менее 75 процентов массы Земли сформировали две молодые протопланеты, которые быстро росли за счет поглощения мелкой гальки. В то же время большие планетезимали принесли нашей планете лишь до 25 процентов ее итоговой массы.
- С Марсом ситуация оказалась полностью противоположной. Около трех четвертей массы Красной планеты составили именно большие планетезимали, тогда как на аккрецию гальки пришлась лишь четверть ее массы.
Наиболее неожиданным результатом стало то, что Земля и Марс сформировались по-разному. Можно было бы ожидать, что две планеты, возникшие рядом в одной Солнечной системе, будут иметь схожую историю формирования,
– прокомментировал профессор Института Глобуса Копенгагенского университета Андерс Йохансен, возглавлявший исследование вместе с доцентом Хайяном Ваном.
Химические следы в мантии планет
Чтобы воссоздать события древности, исследователи изучили содержание летучих элементов в коре и мантии, в частности натрия, цинка и калия. Поскольку такие вещества легко испаряются при высоких температурах, их современная концентрация сохраняет четкие отпечатки условий, при которых формировались космические тела.
Точные процентные соотношения могут несколько варьироваться, но наши анализы последовательно указывают на то, что Земля и Марс образовались двумя разными путями,
– рассказал соавтор работы Хайян Ван.
Новый аналитический метод открывает широкие перспективы для исследования экзопланет за пределами Солнечной системы. Понимание того, как планеты теряют летучие элементы в процессе формирования, поможет астрономам точнее прогнозировать наличие воды и потенциальную пригодность далеких миров для жизни.