Embryoerne fra Jorden og Mars var så varme, at deres "atmosfære", der bestod af silicium og metaldampe, konstant slap ud i rummet og fratog fremtidige planeter ca. 40% af deres masse, siger forskere i artikler offentliggjort i tidsskriftet Nature.
”I fortiden vidste vi bestemt, at processen med planetdannelse var særlig turbulent, og at Jorden og andre planeter har en unik kemisk og isotopisk sammensætning sammenlignet med asteroider, men indså ikke, at disse ting var forbundet. Det viste sig, at kollisionerne mellem planetariske embryoner og deres fordampning i rummet påvirkede sammensætningen af Jorden og Mars,”forklarer Remco Hin fra University of Bristol (UK).
I dag er videnskabsmænd næsten ingen tvivl om, at planeterne begynder deres fødsel inde i en flad gasstøvskive fyldt med små støvpartikler og tætte gasskyer, og deres dannelse ender i en række kollisioner med planetisimale - "embryoner" af planeter på størrelse med vest eller Ceres, såvel som store kometer og asteroider.
På den anden side ved vi endnu ikke noget om, hvordan disse planterembryoner så ud, og hvordan nøjagtigt kollisionerne mellem dem fandt sted. Nogle forskere mener, at planetisimaler lignede gigantiske varme kugler af smeltet magma, mens andre mener, at de var mere som kæmpe kugler af halvflydende mudder.
Disse uenigheder, som Hin bemærker, skyldes i vid udstrækning det faktum, at selv de mest gamle og "rene" klipper af Mars, Jorden og Månen adskiller sig radikalt i deres kemiske og isotopiske sammensætning fra solsystemets primære stof, hvis fragmenter periodisk falder til Jorden i form kondrit asteroider. Indtil videre kan forskere ikke forklare disse uoverensstemmelser, som forhindrer afsløringen af historien om dannelsen af Jorden og planeter uden for solsystemet.
Hin og hans kolleger, såvel som en anden gruppe forskere fra Oxford, var tæt på at besvare dette spørgsmål ved at skabe den første detaljerede computersimulator af det tidlige solsystem, under hensyntagen til alle mulige fysiske processer, der påvirkede dannelsen og kollisionen af planetisimerne.
Disse beregninger afslørede en interessant effekt, som forskere ikke tidligere havde tænkt på. Det viste sig, at relativt små planetembryoer, ringere end Mars, vil have en ekstremt ustabil "atmosfære" bestående af dampformet silicium, natrium og andre metaller og andre kemiske elementer.
Denne atmosfære vil konstant blive opvarmet af faldet fra andre himmellegemer på lignende "embryoner", og på samme tid vil den konstant flygte ud i rummet, da planetizimalenes tiltrækning vil være for svag til at holde sådan varm "luft" på sin overflade.
Salgsfremmende video:
Her kommer fysikkens love ind, idet de antyder, at jo mindre massen af dette eller det pågældende element eller dets isotop er, jo lettere kan det "flygte" fra planetens atmosfære. Takket være dette fordampede magnesium, silicium og mange andre relativt lette stoffer hurtigst fra atmosfæren på den fremtidige jord og Mars.
Forskere anslår, at begge planeter kunne have mistet ca. 40% af deres masse og mistet det meste af de flygtige og lette isotoper af magnesium og andre metaller, som er til stede i store mængder hvad angår asteroider og kometer. På en lignende måde, mener forskere, kan andre planeter uden for solsystemet dannes, og observationer af dem vil hjælpe med at teste, om dette faktisk er tilfældet, og bekræfte eller tilbagevise hypotesen fra de britiske geologer.