Embrio Bumi dan Mars begitu panas sehingga "atmosfer" mereka, yang terdiri dari uap silikon dan logam, terus-menerus lolos ke luar angkasa, menghilangkan sekitar 40% massa planet masa depan, kata para ilmuwan dalam artikel yang diterbitkan di jurnal Nature.
“Di masa lalu, kami pasti tahu bahwa proses pembentukan planet sangat bergolak, dan bahwa Bumi dan planet lain memiliki komposisi kimia dan isotop yang unik dibandingkan dengan asteroid, tetapi tidak memahami bahwa hal-hal ini terkait. Ternyata tabrakan embrio planet dan penguapannya ke luar angkasa sangat memengaruhi komposisi Bumi dan Mars,”jelas Remco Hin dari University of Bristol (Inggris).
Saat ini, para ilmuwan hampir tidak memiliki keraguan bahwa planet-planet memulai kelahirannya di dalam cakram debu-gas datar yang diisi dengan partikel debu kecil dan awan gas padat, dan pembentukannya berakhir dengan serangkaian tabrakan planetisimal - "embrio" planet seukuran Barat atau Ceres, serta komet besar dan asteroid.
Di sisi lain, kita belum tahu apa-apa tentang seperti apa embrio planet-planet ini dan bagaimana tepatnya tabrakan di antara mereka terjadi. Beberapa ilmuwan percaya bahwa planetisimal tampak seperti bola panas raksasa dari magma cair, sementara yang lain percaya bahwa mereka lebih seperti bola raksasa dari lumpur semi-cair.
Ketidaksepakatan ini, seperti yang dicatat Hin, sebagian besar disebabkan oleh fakta bahwa batuan Mars, Bumi, dan Bulan yang paling kuno dan "murni" secara radikal berbeda dalam komposisi kimia dan isotopnya dari materi utama tata surya, pecahannya secara berkala jatuh ke Bumi dalam bentuknya. asteroid kondrit. Sejauh ini, para ilmuwan tidak dapat menjelaskan perbedaan tersebut, yang mencegah terungkapnya sejarah pembentukan Bumi dan planet-planet di luar tata surya.
Hin dan rekan-rekannya, serta kelompok ilmuwan lain dari Oxford, nyaris menjawab pertanyaan ini dengan menciptakan "simulator" komputer rinci pertama dari tata surya awal, dengan mempertimbangkan semua kemungkinan proses fisik yang mempengaruhi pembentukan dan tabrakan planetisimal.
Perhitungan ini mengungkapkan satu efek menarik yang sebelumnya tidak terpikirkan oleh para ilmuwan. Ternyata embrio planet yang relatif kecil, lebih kecil ukurannya dari Mars, akan memiliki "atmosfer" yang sangat tidak stabil yang terdiri dari silikon uap, natrium, logam lain, dan unsur kimia lainnya.
Atmosfer ini akan terus menghangat dengan jatuhnya benda-benda angkasa lain pada "embrio" serupa, dan pada saat yang sama akan terus-menerus lepas ke angkasa, karena daya tarik planetisimal akan terlalu lemah untuk menahan "udara" panas tersebut di permukaannya.
Video promosi:
Di sini hukum fisika ikut bermain, mendalilkan bahwa semakin sedikit massa elemen ini atau itu atau isotopnya, semakin mudah ia dapat "melarikan diri" dari atmosfer planet. Berkat ini, magnesium, silikon, dan banyak zat yang relatif ringan lainnya menguap paling cepat dari atmosfer Bumi dan Mars masa depan.
Ilmuwan memperkirakan bahwa kedua planet bisa saja kehilangan sekitar 40% massanya dan kehilangan sebagian besar volatil dan isotop cahaya magnesium dan logam lain yang ada dalam jumlah besar dalam materi asteroid dan komet. Dengan cara yang sama, para ilmuwan percaya, planet lain di luar tata surya dapat terbentuk, dan pengamatan terhadap mereka akan membantu menguji apakah benar demikian dan mengkonfirmasi atau membantah hipotesis ahli geologi Inggris.
