В формировании каменистых планет участвуют два принципиально разных процесса, но неясно, какой из них построил Землю, а другие планеты солнечной системы земного типа. Они образовались либо в результате столкновений зародышей планет внутренней солнечной системы, либо в результате скопления мелких «камешков», дрейфующих к солнцу из внешней солнечной системы. Новое исследование показывает, что изотопный состав Земли и Марса определяется двухкомпонентным процессом смешивания материала внутренней Солнечной системы, включая материал внутреннего диска, не взятый из метеоритов, в то время как вклад материала внешней Солнечной системы ограничен небольшим процент по массе.
Возможные сценарии формирования планет земной группы: в классической модели олигархического роста Уэзерилла планеты земной группы были сформированы путем взаимных столкновений зародышей планет размером с Луну с Марсом после того, как газовый диск рассеялся и накопилась лишь небольшая часть планет CC, которые были рассеяны внутрь. во время роста Юпитера и / или предполагаемой миграции; В качестве альтернативы, планеты земной группы могли образоваться в течение жизни газового диска за счет эффективного накопления «камешков» из внешней солнечной системы, которые дрейфуют к Солнцу через диск из-за сопротивления газа; Эти две модели различаются количеством материала внешней Солнечной системы, накопленного планетами земной группы, которое можно измерить с помощью ядерных структурных изотопных аномалий. Изображение предоставлено Буркхардтом. и другие., DOI: 10.1126 / sciadv.abj7601.
«Наши данные опровергают происхождение нарастания песка на планетах земной группы, но согласуются с столкновительным ростом зародышей внутренней солнечной системы», — сказал доктор Ян Риндер, исследователь из отдела ядерных и химических наук Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса. .
«Эта нижняя часть материала внешней солнечной системы на Земле и Марсе указывает на наличие постоянного барьера для дрейфа пыли в диске и подчеркивает конкретный путь образования скалистых планет в Солнечной системе».
Определение того, какой из двух процессов управляет формированием планет земной группы нашей Солнечной системы, имеет решающее значение для понимания структуры Солнечной системы и динамической эволюции, а также для включения образования планет в Солнечной системе в контекст общих процессов планетарного образования. , например, наблюдаемые в системах экзопланет.
Количество внешнего материала в Солнечной системе, который накапливается планетами земной группы, можно определить с помощью ядерных структурных изотопных аномалий.
Они возникают из-за неоднородного распределения предсолнечного вещества в протосолнечном диске и служат свидетельством наследия строительных материалов планеты.
Эти аномальные изотопы позволяют различать некарбонатные (NC) и углеродистые (CC) метеориты, которые обычно считаются планетными телами, аккрецировавшимися во внутренней и внешней части Солнечной системы, соответственно.
Доктор Риндер и его коллеги использовали недавнее наблюдение коррелированных изотопных различий между метеоритами в Северной Каролине, чтобы показать, что и Земля, и Марс включают в себя материал не из метеоритов, определили источник и изотопный состав пропавшего планетарного строительного материала и использовали эту информацию для оценки количество CC, накопленных Землей и Марсом.
«Изотопный состав этого типа строительного материала, установленный нашим компьютерным моделированием, указывает на то, что он, должно быть, возник в более глубоких регионах Солнечной системы», — сказал доктор Кристоф Буркхардт, исследователь из Института планетологии Университета Мюнстера. .
«Поскольку объекты около Солнца никогда не были рассеяны в поясе астероидов, этот материал был почти полностью поглощен внутренними планетами и, следовательно, не обнаружен в метеоритах».
сказал доктор Торстен Кляйне, исследователь из Института планетологии Мюнстерского университета и Института Макса Планка по исследованию Солнечной системы.
«Удивительное открытие не меняет последствий изучения теории образования планет».
«Тот факт, что Земля и Марс, кажется, содержат в основном материал из внутренней солнечной системы, хорошо подходит для образования планет в результате столкновений больших тел во внутренней солнечной системе», — сказал д-р Буркхардт.
в находки Это было опубликовано в журнале научный прогресс.
_____
Кристоф Буркхардт и другие. 2021. Формирование планет земной группы из потерянных материалов внутренней солнечной системы. научный прогресс 7 (52); DOI: 10.1126 / sciadv.abj7601
«Главный евангелист пива. Первопроходец в области кофе на протяжении всей жизни. Сертифицированный защитник Твиттера. Интернетоголик. Практикующий путешественник».
More Stories
Остановка световых волн в кристалле обещает новые способы контроля фотонов: ScienceAlert
SpaceX запустила 23 спутника Starlink из Флориды
На Ио обнаружено лавовое озеро, гладкое, как стекло