Pietrele spațiale au sărit de pe Pământul, dar s-au izbit de Venus

Este posibil ca planetele frați care se certau să fi aruncat pietre spațiale când erau mici.

Simulările sugerează că roci spațiale de dimensiunea unor planete mici au lovit atât Pământul nou-născut, cât și Venus, dar multe dintre rocile care pășunau doar Pământul au continuat să lovească – și să se lipească – de Venus. Această diferență în impacturile timpurii ar putea ajuta la explicarea de ce Pământul și Venus sunt lumi atât de diferite astăzi, au raportat cercetătorii pe 23 septembrie în Jurnalul de Științe Planetare.

„Diferentele pronunțate dintre Pământ și Venus, în ciuda orbitelor și maselor lor similare, a fost una dintre cele mai mari puzzle-uri din sistemul nostru solar”, spune planetarist Shigeru Ida de la Institutul de Tehnologie din Tokyo, care nu a fost implicat în noul proiect. muncă. Acest studiu introduce „un nou punct care nu a mai fost ridicat înainte”.

Oamenii de știință au crezut în mod obișnuit că există două moduri în care pot avea loc coliziunile între planetele bebeluși. Obiectele s-ar putea păși unul pe celălalt și fiecare își poate continua drumul, într-o coliziune lovire și fugă. Sau două protoplanete s-ar putea lipi împreună sau se pot acumula, făcând o planetă mai mare. Oamenii de știință planetari presupun adesea că fiecare coliziune lovitură și fugă duce în cele din urmă la acreție. Obiectele care se ciocnesc trebuie să aibă orbite care se intersectează unul pe celălalt, așa că sunt obligați să se ciocnească din nou și din nou și, în cele din urmă, ar trebui să se lipească.

Dar lucrările anterioare ale savantului planetar Erik Asphaug de la Universitatea din Arizona din Tucson și alții sugerează că nu este așa. Este nevoie de condiții speciale pentru ca două planete să fuzioneze, spune Asphaug, cum ar fi viteze de impact relativ mici, așa că loviturile și fugările au fost probabil mult mai frecvente în sistemul solar tânăr.

Asphaug și colegii s-au întrebat ce ar fi putut însemna asta pentru Pământ și Venus, două planete aparent similare cu clime foarte diferite. Ambele lumi au aproximativ aceeași dimensiune și masă, dar Pământul este umed și clemente, în timp ce Venus este un peisaj infernal aprins și acid (SN: 2/13/18).

„Dacă au început pe căi similare, Venus a luat cumva o întorsătură greșită”, spune Asphaug.

Echipa a efectuat aproximativ 4.000 de simulări pe computer în care protoplanete de mărimea lui Marte s-au prăbușit într-un Pământ tânăr sau Venus, presupunând că cele două planete se aflau la distanța lor actuală față de Soare. Cercetătorii au descoperit că aproximativ jumătate din timp, protoplanetele care soseau pășunau Pământul fără să se ciocnească direct. Dintre aceștia, aproximativ jumătate s-au ciocnit cu Venus.

Spre deosebire de Pământ, Venus a ajuns să acumuleze majoritatea obiectelor care l-au lovit în simulări. Lovirea Pământului a încetinit mai întâi obiectele care soseau suficient pentru a le lăsa să se lipească de Venus mai târziu, sugerează studiul. „Aveți acest dezechilibru în care lucrurile care lovesc Pământul, dar nu se lipesc, tind să ajungă pe Venus”, spune Asphaug. „Avem o explicație fundamentală pentru ce Venus a ajuns să se acumuleze diferit de Pământ.”

Dacă asta s-a întâmplat cu adevărat, ar fi avut un efect semnificativ asupra compoziției celor două lumi. Pământul s-ar fi terminat cu mai mult din materialul exterior al mantalei și al crustei de la protoplanetele care sosesc, în timp ce Venus ar fi primit mai mult din nucleele lor bogate în fier.

Dezechilibrul impacturilor ar putea explica chiar unele mistere venusiane majore, cum ar fi de ce planeta nu are o lună, de ce se învârte atât de încet și de ce îi lipsește un câmp magnetic – deși „acestea sunt un fel de presupuneri care fluturează mâinile”, spune Asphaug. .

Ida spune că speră că lucrările viitoare vor analiza aceste întrebări mai profund. „Aștept cu nerăbdare studii ulterioare pentru a examina dacă noul rezultat explică într-adevăr diferența Pământ-Venus”, spune el.

Ideea se încadrează într-o dezbatere tot mai mare în rândul oamenilor de știință planetar despre modul în care a crescut sistemul solar, spune omul de știință planetar Seth Jacobson de la Universitatea de Stat din Michigan din East Lansing. A fost construit violent, cu o mulțime de ciocniri gigantice, sau calm, cu planete care creșteau lin prin pietricele care se lipesc împreună?

„Această lucrare cade la capătul multor impacturi uriașe”, spune Jacobson.

Fiecare planetă stâncoasă din sistemul solar ar trebui să aibă chimie și structură foarte diferite, în funcție de scenariul adevărat. Dar oamenii de știință cunosc chimia și structura unei singure planete cu încredere: Pământul. Și istoria timpurie a Pământului a fost suprascrisă de tectonica plăcilor și alte activități geologice. „Venus este veriga lipsă”, spune Jacobson. „Aflarea mai multe despre chimia lui Venus și structura interioară ne va spune mai multe despre dacă a avut sau nu un impact uriaș.”

Se așteaptă ca trei misiuni către Venus să fie lansate la sfârșitul anilor 2020 și 2030 (SN: 6/2/21). Acestea ar trebui să ajute, dar nimeni nu este de așteptat să ia genul de măsurători detaliate ale compoziției care ar putea rezolva definitiv misterul. Ar fi nevoie de un aterizare de lungă durată sau de o misiune de întoarcere a probei, ambele ar fi extrem de dificile pe Venus fierbinte și ostilă.

„Mi-aș dori să existe o modalitate mai ușoară de a-l testa”, spune Jacobson. „Cred că acolo ar trebui să ne concentrăm energia ca oameni de știință în formarea planetelor terestre în viitor.”