09 август 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Убедителна нова хипотеза как се е образувала Земята

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 11 юли 2022 в 10:27 119140
Илюстрация на двата сценария, с хондритни астероиди отляво и планетезимали отдясно. Кредит: ETH Zurich

Може да е странно, но все още не знаем как се е образувала нашата планета. Имаме някаква обща идея, но по-фините детайли са много по-трудни за разгадаване.

Имаме модел, който в момента се приема като най-вероятното обяснение досега: че Земята се е образувала от постепенното струпване на астероиди. Но дори и тук има някои факти за формирането на нашата планета, които са трудни за обяснение.

Нова статия, съчетаваща експериментиране с моделиране, разкрива нов път на образуване, който много по-точно отговаря на характеристиките на Земята.

„Преобладаващата теория в астрофизиката и космохимията е, че Земята се е образувала от хондритни астероиди. Това са сравнително малки, прости блокове от скала и метал, които са се образували рано в Слънчевата система“, разказва планетологът Паоло Соси (Paolo Sossi) от ETH Zurich в Швейцария.

„Проблемът с тази теория е, че никаква смес от тези хондрити не може да обясни точния състав на Земята, която е много по-бедна на леки, летливи елементи като водород и хелий, отколкото бихме очаквали.“

Има цял куп въпросителни относно процеса на формиране на планетата, но учените са успели да съставят обща картина. Когато една звезда се образува от плътна бучка материя в молекулен облак от прах и газ в космоса, материалът около нея се подрежда в диск, който обикаля и се натрупва в растящата звезда.

Този диск от прах и газ не само допринася за обема на растяща звезда – малките плътности в рамките на този вихър също се събират в по-малки, по-хладни клъстери. Малките частици се сблъскват и слепват, първо електростатично, след това гравитационно, образувайки все по-големи и по-големи обекти, които в крайна сметка могат да прераснат в планета. Това се нарича модел на акреция (натрупване) и е силно подкрепено от доказателства от наблюдения.

Но ако скалите, които се слепват, са хондрити, това оставя голям открит въпрос за липсващите по-леки, летливи елементи.

Учените са дали различни обяснения, включително топлината, генерирана по време на сблъсъците, която може да е изпарила някои от по-леките елементи.

Това обаче не е задължително да проследява нито едно от двете - топлината би изпарила по-леки изотопи на елементи с по-малко неутрони според скорошна експериментална работа, ръководена от Соси. Но по-леките изотопи все още присъстват на Земята в съотношения, приблизително подобни на тези, открити в хондритите.

Така че Соси и колегите му се заемат да проучат друга възможност: че скалите, които се сглобяват, за да направят Земята, не са хондритни астероиди от общата орбита на Земята, а планетезимали. Това са по-големи тела, „семена“ на планети, които са нараснали до размер, достатъчно голям, за да имат обособено ядро.

„Динамичните модели, с които симулираме образуването на планети, показват, че планетите в нашата Слънчева система са се формирали прогресивно. Малките зърна са прераснали с течение на времето в планетезимали с километрични размери, като са натрупвали все повече и повече материал чрез гравитационното си привличане“, разказва Соси .

"Нещо повече, планетезималите, които са се образували в различни области около младото Слънце или по различно време, могат да имат много различен химичен състав."

Те провеждат симулации на N-тела, променяйки променливи като броя на планетезималите, по сценария "голямата разходка", при който младият Юпитер се придвижва първо по-близо до Слънцето и след това отново обратно към текущата си позиция.

При този сценарий движението на Юпитер в ранната Слънчева система е имал изключително смущаващ ефект върху по-малките обекти, които са се въртели наоколо, разпръсквайки планетезимали във вътрешния диск.

Симулациите са предназначени да създадат вътрешната част на Слънчевата система, която виждаме днес: Меркурий, Венера, Земя и Марс. Екипът установява, че разнообразна смес от планетезимали с различен химичен състав може да са възпроизвели Земята такава, каквато я виждаме днес. Всъщност Земята е най-вероятният резултат от симулациите.

Това може да има важни последици не само за Слънчевата система и разбирането на различните състави на скалистите планети в нея, но и за други планетарни системи другаде в галактиката.

„Въпреки че го подозирахме, все пак намираме този резултат за много забележителен. Сега не само имаме механизъм, който обяснява по-добре формирането на Земята, но също така имаме справка, която да обясни формирането на другите скалисти планети“, отбелязва Соси.

„Нашето проучване показва колко важно е да се вземат предвид както динамиката, така и химията, когато се опитваме да разберем формирането на планетата. Надявам се, че нашите открития ще доведат до по-тясно сътрудничество между изследователите в тези две области.“

Справка: Sossi, P.A., Stotz, I.L., Jacobson, S.A. et al. Stochastic accretion of the Earth. Nat Astron (2022). https://doi.org/10.1038/s41550-022-01702-2 

Източник: A Compelling New Hypothesis Could Finally Explain How Earth Formed


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.