Gli embrioni della Terra e di Marte erano così caldi che la loro "atmosfera", che consisteva di vapori di silicio e metalli, è costantemente scappata nello spazio, privando i futuri pianeti di circa il 40% della loro massa, dicono gli scienziati in articoli pubblicati sulla rivista Nature.
“In passato, sapevamo certamente che il processo di formazione planetaria era particolarmente turbolento e che la Terra e altri pianeti hanno una composizione chimica e isotopica unica rispetto agli asteroidi, ma non ci rendevamo conto che queste cose erano correlate. Si è scoperto che le collisioni di embrioni planetari e la loro evaporazione nello spazio hanno notevolmente influenzato la composizione della Terra e di Marte , spiega Remco Hin dell'Università di Bristol (Regno Unito).
Oggi, gli scienziati non hanno quasi dubbi sul fatto che i pianeti inizino la loro nascita all'interno di un disco piatto di polvere di gas pieno di particelle di polvere fine e dense nubi di gas, e la loro formazione si concluda con una serie di collisioni di planetisimali - gli "embrioni" di pianeti delle dimensioni di West o Cerere, così come grandi comete e asteroidi.
D'altra parte, non sappiamo ancora come fossero questi embrioni di pianeti e come siano avvenute esattamente le collisioni tra di loro. Alcuni scienziati ritengono che i planetisimali sembrassero gigantesche sfere calde di magma fuso, mentre altri credono che fossero più simili a gigantesche sfere di fango semiliquido.
Questi disaccordi, come nota Hin, sono in gran parte dovuti al fatto che anche le rocce più antiche e "pure" di Marte, Terra e Luna differiscono radicalmente nella loro composizione chimica e isotopica dalla materia primaria del sistema solare, frammenti dei quali cadono periodicamente sulla Terra sotto forma asteroidi di condrite. Finora, gli scienziati non sono in grado di spiegare queste discrepanze, che impediscono la divulgazione della storia della formazione della Terra e dei pianeti al di fuori del sistema solare.
Hin ei suoi colleghi, così come un altro gruppo di scienziati di Oxford, sono arrivati vicini a rispondere a questa domanda creando il primo "simulatore" computerizzato dettagliato del sistema solare primitivo, tenendo conto di tutti i possibili processi fisici che hanno influenzato la formazione e la collisione dei planetisimali.
Questi calcoli hanno rivelato un effetto interessante a cui gli scienziati non avevano pensato in precedenza. Si è scoperto che embrioni planetari relativamente piccoli, di dimensioni inferiori a Marte, avranno una "atmosfera" estremamente instabile composta da silicio vaporoso, sodio e altri metalli e altri elementi chimici.
Questa atmosfera sarà costantemente riscaldata dalle cadute di altri corpi celesti su "embrioni" simili, e allo stesso tempo fuggirà costantemente nello spazio, poiché l'attrazione dei planetari sarà troppo debole per mantenere una tale "aria" calda sulla sua superficie.
Video promozionale:
Qui entrano in gioco le leggi della fisica, postulando che minore è la massa di questo o quell'elemento o del suo isotopo, più facilmente può "sfuggire" dall'atmosfera del pianeta. Grazie a ciò, il magnesio, il silicio e molte altre sostanze relativamente leggere sono evaporate più rapidamente dall'atmosfera della futura Terra e Marte.
Gli scienziati stimano che entrambi i pianeti potrebbero aver perso circa il 40% della loro massa e perso la maggior parte dei volatili e degli isotopi leggeri del magnesio e di altri metalli che sono presenti in grandi quantità nella materia degli asteroidi e delle comete. In modo simile, ritengono gli scienziati, potrebbero formarsi altri pianeti al di fuori del sistema solare e le loro osservazioni aiuteranno a verificare se è effettivamente così ea confermare o confutare l'ipotesi dei geologi britannici.
