En modell av Mars-liknande protoplanets lyser på tidig solaktivitet

För-SM OK Orion Torhamnslandet (Maj 2019).

Anonim

En forskare från Sibiriska federala universitetet (SFU) och hans kollegor från Österrike och Tyskland konstruerade en fysisk och matematisk modell av Mars-och Venus-storleksanpassad planetbildning. Teamet drog slutsatsen att Mars inte hade några chanser att utveckla en tjock atmosfär och biosfär. När det gäller Venus berodde den på solaktivitet: Enligt forskarna lyckades den hålla sin atmosfär på grund av att den unga solen inte var mycket aktiv. Studien publicerades i Icarus.

Enligt modellen uppstod Mars och Venus från protoplanets (och de i sin tur från gas- och dammskyer). Planet "embryon" kolliderar och bildar därmed protoplanets. De blir uppvärmda, och magma oceaner bildas. Under deras stelning bildar flyktiga ämnen i mantlarna en tjock och varm atmosfär som övervägande består av vatten och koldioxid. På grund av den svaga graviteten hos Mars-planeter och högstjärniga EUV-ljusstyrkan hos unga stjärnor tenderar deras atmosfär att fly. Väte är ganska lätt och går först och drar tyngre element (syre, koldioxid och ädelgaser) med den. Vätgasvind som bildas i de övre lagren av atmosfären kan ta upp tyngre partiklar från lägre, som en storm i jordens atmosfär kan bära bort damm, aerosoler och så vidare.

Forskarna betraktade ett brett spektrum av möjliga scenarier som beskriver förändringar i solaktivitet. De använde alla kända empiriska modeller av EUV-beroende från åldern av unga stjärnor (i miljoner år). De begränsar också realistiska fall genom att jämföra modellerade ädelgasisotopförhållanden med nuvarande observationer. Men, oavsett scenario, förlorade Mars-liknande planeter deras atmosfär och var därför tvungna att förlora vatten också. Det tar bara en atmosfär bara tiotals miljoner år att fly, vilket är en mycket kort period på solsystemets tidsplan.

"Tillgängliga data om sammansättningen av Venus atmosfär gjorde det möjligt för oss att se in i det förflutna och förstå hur solen brukade fungera. Det verkar som om solenergiaktiviteten var ganska låg initialt", säger Nikolai Erkaev, medförfattare av artikeln.

I vissa scenarier (med hög solaktivitet) skulle Venus ha förlorat sin atmosfär, medan den i andra (måttlig strålning) skulle ha behållit det, vilket är fallet. Generellt är resultaten av modelleringen till förmån för det scenario där solaktiviteten var låg och atmosfären med en liten mängd restväte bildades från en protoplanetär nebula vid tidiga accretionssteg. I andra fall förloras för mycket koldioxid under planetutvecklingen, vilket inte motsvarar Venus 'atmosfär. Enligt modellen, för att Venus ska bli som idag måste solen ha varit relativt inaktiv under de tidiga stadierna av solsystemutvecklingen.

menu
menu