W potężnym zderzeniu, w wyniku którego powstał Księżyc, Ziemia mogła stracić od 10 do 60 procent swojej atmosfery.

Najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z Durham University w Wielkiej Brytanii wskazują rozmiary utraty atmosfery w zależności od typu zderzenia.

Badacze z Durham przeprowadzili ponad 300 symulacji sprawdzając w ten sposób skutki różnych potężnych zderzeń obiektów kosmicznych z planetami skalistymi otoczonymi cienką warstwą atmosfery.

Wyniki symulacji zrealizowanych za pomocą superkomputerów pozwoliły stworzyć nowy sposób szacowania skali utraty atmosfery w wyniku zderzeń z planetami skalistymi. Dane będzie można wykorzystać do badania procesu powstawania Księżyca, ale także do wszystkich innych potężnych zderzeń.

Astronomowie odkryli także, że powolne gigantyczne zderzenia między młodymi planetami i masywnymi obiektami mogą prowadzić do zwiększenia objętości atmosfery planety, jeżeli uderzający w nią obiekt także miał własną atmosferę.

Aktualnie uważa się, że Księżyc powstał jakieś 4,5 mld lat temu w wyniku zderzenia młodej Ziemi z obiektem o rozmiarach Marsa.

Dr Jacob Kegerreis, główny autor opracowania z Instytutu Kosmologii Obliczeniowej przyznaje: Naukowcy od dawna próbują rozwiązać zagadkę powstania Księżyca, przy okazji jednak poznają także inne konsekwencje gigantycznych zderzeń z wczesną Ziemią.

Zbadaliśmy kilkaset różnych scenariuszy zderzeń potężnych obiektów z planetami skalistymi. W ten sposób udało nam się sprawdzić różne uderzenia i ich skutki na atmosferę planety, w zależności od kąta uderzenia, prędkości uderzenia czy rozmiarów planety. Choć te symulacje komputerowe nie mówią nam bezpośrednio jak powstał Księżyc, wpływ zderzenia na atmosferę Ziemi pozwala nam zawęzić liczbę scenariuszy zderzenia, które doprowadziło do jego powstania

– mówi dr Kegerreis.

W badaniach, których wyniki ukazały się kilka miesięcy temu badacze z Durham wskazywali jaki wpływ mogą mieć gigantyczne zderzenia charakterystyczne dla późnych etapów powstawania planet na ich atmosfery. Owe wyniki wyraźnie wskazywały, że w przypadku wielu zderzeń może dochodzić do całkowitego “zdmuchnięcia” atmosfery z młodej planety.

W najnowszym artykule badacze rozważają znacznie szerszą paletę zderzeń, różniących się od siebie rozmiarami, masą, prędkością i kątem uderzenia impaktora. Astronomowie uwzględnili tutaj także obiekty o różnych gęstościach, tj. zbudowane z żelaza, skał lub z mieszaniny obu.

Wyniki symulacji wskazują, że w zależności od poszczególnych parametrów, zderzenie może prowadzić do całkowitej lub częściowej utraty atmosfery, ale także do jej powiększenia.

W skład zespołu badawczego wchodzili także naukowcy z BAERI/NASA Ames Research Centre oraz Uniwersytetu Waszyngtońskiego i Uniwersytetu w Glasgow.

Źródło: phys.org

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Redaktor w Spider's Web.