В ново лабораторно изследване на първоначалните атмосфери на скалисти планети, подобни на Земята, изследователи от Калифорнийския университет нагряват проби от първичен метеорит във високотемпературна пещ и анализират образуваните газове.
Резултатите предполагат, че първоначалните атмосфери на земните планети може да се различават значително от много общи предположения, използвани в теоретичните модели на планетарни атмосфери. Тази информация ще бъде важна, когато започнем да наблюдаваме атмосферите на екзопланети с нови телескопи и усъвършенствани инструменти.
Също интересно: Дали най-старият метеоритен кратер в света не е това, което изглежда?
Смята се, че ранните атмосфери на скалисти планети са се формирали главно от газове, отделяни от повърхността на планетата в резултат на интензивно нагряване по време на изграждането на планетарни градивни елементи и по-късна вулканична дейност в ранните етапи от развитието на планетата. Когато градивните елементи на една планета се съберат, материалът се нагрява и се образуват газове и ако планетата е достатъчно голяма, газовете ще бъдат уловени като атмосфера. Учените се опитват да симулират този много ранен процес на формиране на атмосферата на планетата в лабораторията.
Изследователите са анализирали три метеорита, известни като въглеродни хондрити от тип CM, чийто състав се смята за представителен за материала, от който са се образували Слънцето и планетите. Хондритите се различават от другите видове метеорити по това, че не се нагряват достатъчно, за да се стопят, така че съдържат някои от най-примитивните компоненти, които могат да ни разкажат за състава на слънчевата система, когато са се образували планетите.
Работейки с учени по материали от катедрата по физика, изследователите инсталираха пещ, свързана с масспектрометър и вакуумна система. Когато пробите от метеоритите бяха нагрети до 1200°C, системата анализира летливите газове, които се образуват от минералите в пробата. Водната пара беше преобладаващият газ със значителни количества въглероден оксид и въглероден диоксид, а също така бяха освободени по-малки количества водород и сероводород.
Според експерти, моделите на планетарните атмосфери често приемат състав, подобен на този на Слънцето, и следователно в него преобладават водород и хелий. „Въпреки това, въз основа на дегазирането на метеорит, може да се очаква водната пара да бъде преобладаващият газ, следван от въглероден оксид и въглероден диоксид“, казват те. „Използването на слънчевия състав е нормално за големи планети с размер на Юпитер, които получават атмосферата си от слънчевата мъглявина, но се смята, че по-малките планети получават атмосферата си повече от отделяне на газове.
Изследователите сравняват своите резултати с прогнозите на моделите за химическо равновесие, базирани на състава на метеорита: „Качествено получаваме много сходни резултати с това, което прогнозират моделите за химическо равновесие, което трябва да се подчертае, но има и някои разлики. Необходими са експерименти, за да се види какво всъщност се случва на практика. Искаме да направим това за голямо разнообразие от метеорити, за да осигурим по-добри ограничения за теоретичните модели на атмосфери на екзопланети."
Прочетете също: