Уметнички приказ на голем судир на раната Земја. Заслуги: SwRI/Maрчи
Научници од Југоисточниот Истражувачки Институт (ЈИИ) неодамна го моделирале продолжениот период на бомбардирање по формирањето на Месечината, кога останатите планетесимали ја удирале Земјата. Врз основа на овие симулации, научниците претпоставуваат дека објектите со месечева големина придонеле повеќе кон масата на Земјата отколку што претходно се мислело.
Рано во нејзината еволуција, Земјата се судрила со друго големо тело, и Месечината се формирала од материјалот кој бил исфрлен во орбитата на Земјата од судирот, во облик на диск. По ова следел долг период на бомбардирање, таканаречената „доцна акреција“ кога големи тела се судирале со Земјата, доставувајќи материјали кои се составиле со или влегле во орбитата на новата планета.
„Ги моделиравме масивните судири и како металите и силикатите биле интегрирани во Земјата во текот на овој доцен акрециски период кој траел стотици милиони години по формирањето на Месечината,“ изјави Д-р Симон Марчи, кој е главен автор на истражување во Nature Geoscience кое ги образложува овие резултати. „Врз основа на нашите симулации, доцната акрециска маса доставена до Земјата е можеби и многу поголема отколку што претходно се мислеше, со важни последици за најраната еволуција на нашата планета.“
Претходно, научниците процениле дека материјалите од планетесималите кои биле интегрирани во последниот период од формирањето на внатрешна планета сочинувале околу половина процент од сегашната маса на Земјата. Ова се заснова на концентрациите на високо „сидерофилични“ елементи – метали како злато, платина и иридиум, кои имаат афинитет за железо – во мантијата (внатрешниот, течен дел) на Земјата. Релативното изобилство на овие елементи во мантијата покажува кон доцна акреција, по формирањето на Месечината. Но проценката претпоставува дека сите високо сидерофилични елементи доставени од подоцнежните судири се задржале во мантијата.
Оваа анимација покажува судар помеѓу проектил со пречник од 3000 километри со раната Земја, со брзина од 19 километри во секунда. Десно: Интеракцијата на проектилот со земјените материјали. Зеленото означува силикатни честички (од мантијата на Земјата и од проектилот), белото означува метални честички од јадрото на проектилот. Светло кафено означува честички од јадрото на Земјата. Лево: Исто како порано, но сега боите на честичките ја означуваат нивната температура. Заслуги: SwRI/Марчи
Доцната акреција можеби вклучувала и големи диференцијални проектили. Овие судирачи можеби ги концентрирале своите високо сидерофилични елементи во нивните метални јадра. Нови симулации на судири со висока резолуција од страна на истражувачи во ЈИИ и Универзитет на Мериленд покажуваат дека големи делови од јадрото на голема планетесимала би можеле да потонат и да бидат асимилирани од јадрото на Земјата, или да се одбијат назад во вселената и комплетно да ја избегнат планетата. Двата случаи го намалуваат количеството на високо сидерофилни елементи додадени на мантијата на Земјата, што значи дека можно е да е доставено два до пет пати повеќе материјал отколку што претходно се мислело.
Овие симулации исто така би моеле да помогнат да се објаснат изотопските недостатоци во древни примероци од Земјин камен, како коматит, еден вулкански камен,” кажал коавторот на ЈИИ Д-р Робин Кануп. „Овие недостатоци беа проблематични за модели за потеклото на Месечината кои земаа во предвид дека Месечината ќе има добро измешана мантија после сударот. Предлагаме дека барем некои од овие камења биле формирани по судирот со Месечината, за време на доцната акреција.
Формирање на судирообразена хетерогеност на мантијата на Земјата. Фигурата ја покажува местоположбата на јадрото на проектилот (темно кафено) и мантијата н Земјата (зелено). Честичките на Земјта не се покажани за јасност на сликата, додека црвената и сивата полутопка ги покажуваат јадрото и површината на Земјата. Жолтиот конус дефинира регион на висока концентрација на материјал од јадрото на проектилот. Внесената слика покажува слика од коматиит, вулкански камен земен од мантијата, со карактеристичниот оливин спинфекс шаблон, создаден поради брзо ладење на површината. Ваквите камења можат да дадат детали за региони обогатени со материјал од проектили, кои биле создадени рано во Земјината историја. Заслуги: SwRI/Марчи. Заслуги за сликата од коматитот: Оддел за земјини и атмосферски науки, Универзитетот на Алберта.
Составни хетерогености причинети од судири. Сликите ја покажуваат местоположбата на честичките на јадрото на проектилот (темно кафено) и мантијата на Земјата (зелено). Честичките на Земјта не се покажани за јасност на сликата, додека црвената и сивата полутопка ги покажуваат јадрото и површината на Земјата. Симулациите соодветствуваат на параметри од 1400 км (а, ц) и 4800 км (б, д); ударен агол од 45 степени (а, ц) и без ударен агол (б, д), брзина при сударот од 19 км/сек (а, б) и 14 км/сек (ц, д). Жолтите конуси ги одредуваат регионите на концентрација на материјал од проектилот. Ориентациските вектори се покажани во долниот десен агол од секој панел: x-оска (црвено), y-оска (сино) и z-оска (зелено). Заслуги: SwRI/Марчи.
Слика od тенко парче коматит низ кој поминува светлина. Ширина од отприлика 2cm. Заслуги: Оддел за земјини и атмосферски науки, Универзитет на Алберта.
Превод: Јоаким Јаковлески
Извор: Phys.org
