Embrya Země a Marsu byla tak horká, že jejich „atmosféra“, která sestávala z křemíku a kovových par, neustále unikla do vesmíru a připravovala budoucí planety o asi 40% jejich hmotnosti, říkají vědci v článcích publikovaných v časopise Nature.
"V minulosti jsme jistě věděli, že proces planetární tvorby byl obzvláště turbulentní a že Země a další planety mají ve srovnání s asteroidy jedinečné chemické a izotopické složení, ale neuvědomili jsme si, že tyto věci spolu souvisejí." Ukázalo se, že střety planetárních embryí a jejich vypařování do vesmíru výrazně ovlivnily složení Země a Marsu, “vysvětluje Remco Hin z University of Bristol (UK).
Vědci dnes téměř nepochybují o tom, že se planety začínají rodit uvnitř plochého disku s prachem a prachem, který je plný jemných prachových částic a hustých oblaků plynu, a jejich formace končí řadou kolizí planetisimálů - „embryí“planet velikosti Západ nebo Ceres, stejně jako velké komety a asteroidy.
Na druhé straně zatím nevíme nic o tom, jak tato embrya planet vypadala a jak přesně došlo ke srážkám mezi nimi. Někteří vědci věří, že planetisimálové vypadali jako obří horké koule roztaveného magmatu, zatímco jiní věří, že byli spíš jako obří koule polotekutého bahna.
Tyto neshody, jak poznamenává Hin, jsou do značné míry způsobeny skutečností, že i ty nejstarší a „čisté“skály na Marsu, Zemi a Měsíci se radikálně liší ve svém chemickém a izotopickém složení od primární hmoty sluneční soustavy, jejíž fragmenty se periodicky padají na Zemi ve formě asteroidy chondritů. Vědci zatím nemohou vysvětlit tyto nesrovnalosti, které brání odhalení historie vzniku Země a planet mimo sluneční soustavu.
Hin a jeho kolegové, stejně jako další skupina vědců z Oxfordu, se k odpovědi na tuto otázku přiblížili tím, že vytvořili první podrobný počítačový „simulátor“rané sluneční soustavy, přičemž vzali v úvahu všechny možné fyzikální procesy, které ovlivnily vznik a kolizi planetisimálů.
Tyto výpočty odhalily jeden zajímavý efekt, o kterém vědci dříve neuvažovali. Ukázalo se, že relativně malá planetární embrya, menší velikosti než Mars, budou mít extrémně nestabilní „atmosféru“skládající se z parního křemíku, sodíku a dalších kovů a dalších chemických prvků.
Tato atmosféra bude neustále zahřívána pády jiných nebeských těles na podobná „embrya“a zároveň bude neustále unikat do vesmíru, protože přitažlivost planetizimálů bude příliš slabá na to, aby na svém povrchu udržovala takový horký „vzduch“.
Propagační video:
Zde vstupují do hry zákony fyziky, které předpokládají, že čím menší je hmotnost tohoto prvku nebo jeho izotopu, tím snazší může „uniknout“z atmosféry planety. Díky tomu se hořčík, křemík a mnoho dalších relativně lehkých látek odpařilo nejrychleji z atmosféry budoucí Země a Marsu.
Vědci odhadují, že obě planety mohly ztratit asi 40% své hmoty a ztratit většinu těkavých a lehkých izotopů hořčíku a dalších kovů, které jsou přítomny ve velkém množství ve formě asteroidů a komet. Podobně se vědci domnívají, že se mohou tvořit další planety mimo sluneční soustavu a jejich pozorování pomůže otestovat, zda je to skutečně tak, a potvrdit nebo vyvrátit hypotézu britských geologů.