Влияние гигантских столкновений между планетами на формирование атмосферы⁠⁠

Гигантские столкновения, которые часто протекают на последних этапах формирования планет, оказывают большое влияние на молодые планеты и их атмосферы, согласно новому исследованию.

В новой работе ученые во главе с доктором Якобом Кегерейсом (Jacob Kegerreis) из Даремского университета, Соединенное Королевство, провели подробное трехмерное компьютерное моделирование более чем 100 различных сценариев столкновения будущих планет с крупными космическими объектами, варьируя скорость движения объекта и угол, под которым он врезается в протопланету. Исследователи использовали для расчетов суперкомпьютер COSMA, входящий в состав вычислительного центра DiRAC High-Performance Computing facility, расположенного в г. Дарем.

Основные результаты, полученные командой Кегерейса, показывают, что «скользящие» столкновения, которые происходят под большим углом, приводят к более значительным потерям атмосферных газов, чем «лобовые» столкновения. Этот, казалось бы, близкий к очевидному вывод был сделан на основе полученных командой относительно простых соотношений между входными параметрами модели – скоростью и углом атаки – и итоговой степенью потери атмосферы планетой.

Согласно Кегерейсу и его коллегам, полученные данные помогут нам глубже понять, в частности, гигантское столкновение, в результате которого, как считается, около 4,5 миллиарда лет назад была сформирована Луна. На настоящее время ученым неизвестно, какая часть атмосферы ранней Земли могла сохраниться в результате этого мощного столкновения, или какое влияние различные параметры столкновения оказывают на степень потери атмосферы нашей планетой при рассмотрении разных сценариев. Согласно авторам, наша планета в случае этого столкновения буквально «вышла сухой из воды», потеряв всего лишь от 10 до 50 процентов атмосферы, в зависимости от конкретного сценария.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.