Как удары в ранней истории планет влияют на их жизнь и обитаемость

Защитит от догадок: непростая роль ударов в истории планет Земли и поисках жизни за пределами нашей системы.

Поздние столкновения — ключевой фактор, который формирует уникальность каждой каменистой планеты. Они не просто добавляют массу, но меняют внутреннее строение, атмосферу и потенциал для жизни, делая судьбу Земли, Венеры, Марса и Меркурия по-настоящему неповторимой

Источник: Unsplash

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Southwest Research Institute и Йельского университета подводят итоги прогресса в понимании формирования и эволюции планет земной группы — Меркурия, Венеры, Земли и Марса. Особое внимание уделено роли поздней аккреции, когда последний 1% массы планеты формируется в результате столкновений с другими космическими объектами. Эти удары сильно влияют на геофизические и химические свойства планет, а также на их потенциал к обитаемости.

Планеты земной группы возникли из пыли и газа в ранней солнечной системе, где гравитация постепенно собирала мельчайшие частицы в крупные тела. Земля, как выяснили ученые, формировалась около 60−100 миллионов лет, постепенно накапливая массу. Именно последние столкновения играют непропорционально важную роль в изменении внутреннего строения планеты, поверхности и атмосферы.

Команда под руководством SwRI сравнила раннюю историю столкновений Венеры и Земли, определив, что Венера испытала более мощные столкновения, которые создали перегретое ядро. Модели показывают, что эти условия могли создать продолжительный вулканизм Венеры и более молодую поверхность

Источник: Southwest Research Institute

Например, Земля испытала короткие периоды субдукции — процесс, когда одна тектоническая плита погружается под другую. У Венеры же высокоскоростное столкновение вызвало перегрев ее ядра и активный вулканизм, а на Марсе крупное низкоскоростное столкновение повлияло на особенности полушарий. Такие события существенно меняют не только структуру планеты, но и состав атмосферы, включая наличие воды и углерода — веществ, важных для поддержания жизни.

Ученые используют метеоритные данные и компьютерное моделирование, чтобы лучше понять историю столкновений и их последствия. Они отмечают, что столкновения влияют на тектонику плит, атмосферу и потенциальную обитаемость планет. Это знание поможет в поисках обитаемых экзопланет — планет за пределами Солнечной системы, которые могут быть похожи на Землю.

Земля испытала кратковременную субдукцию, Венера — перегретое ядро и вулканизм, а Марс — изменения в полушариях

Источник: Southwest Research Institute

Кроме того, судьба материала от ударов помогает понять, как формировались ядра и мантии планет, а также распределение металлов и других элементов. Удары могут как уничтожить уже существующие атмосферы, так и доставить важные летучие вещества. Это существенно влияет на условия, в которых могла появиться жизнь.

Хотя влияние этих процессов на происхождение жизни пока остается загадкой, ученые уверены, что понимание поздней аккреции и ее последствий открывает новые горизонты в исследовании планетарной эволюции и обитаемости.

Пока исследователи разбираются в том, как столкновения меняли облик планет земной группы, ученые все глубже заглядывают в тайны Луны и ее необычного внутреннего строения. Ранее Наука Mail рассказала о новых данных, которые ставят под сомнение классическую теорию происхождения спутника Земли.