I en ny laboratoriestudie av de opprinnelige atmosfærene til steinete jordlignende planeter, varmet forskere fra University of California opp prøver av en primordial meteoritt i en høytemperaturovn og analyserte gassene som ble dannet.
Resultatene tyder på at de opprinnelige atmosfærene til de terrestriske planetene kan avvike betydelig fra mange vanlige antakelser som brukes i teoretiske modeller av planetariske atmosfærer. Denne informasjonen vil være viktig når vi begynner å observere atmosfæren til eksoplaneter med nye teleskoper og avanserte instrumenter.
Også interessant: Er ikke det eldste meteorittkrateret i verden som det ser ut til?
Det antas at de tidlige atmosfærene til steinete planeter hovedsakelig dannet seg fra gasser frigjort fra overflaten av planeten som et resultat av intens oppvarming under oppbygging av planetariske byggesteiner og senere vulkansk aktivitet i de tidlige stadiene av planetens utvikling. Når byggesteinene til en planet samles, varmes materialet opp og det dannes gasser, og hvis planeten er stor nok, vil gassene bli fanget som en atmosfære. Forskere prøver å simulere denne veldig tidlige prosessen med dannelsen av planetens atmosfære i laboratoriet.
Forskerne analyserte tre meteoritter kjent som karbonholdige kondritter av typen CM, hvis sammensetning antas å være representativ for materialet som solen og planetene ble dannet av. Kondritter skiller seg fra andre typer meteoritter ved at de ikke blir varme nok til å smelte, så de inneholder noen av de mest primitive komponentene som kan fortelle oss om sammensetningen av solsystemet da planetene ble dannet.
I samarbeid med materialforskere fra fysikkavdelingen installerte forskerne en ovn koblet til et massespektrometer og et vakuumsystem. Da meteorittprøvene ble varmet opp til 1200°C, analyserte systemet de flyktige gassene som dannes fra mineralene i prøven. Vanndamp var den dominerende gassen med betydelige mengder karbonmonoksid og karbondioksid, og mindre mengder hydrogen og hydrogensulfid ble også frigjort.
Ifølge eksperter antar modeller av planetariske atmosfærer ofte en sammensetning som ligner solens, og derfor domineres den av hydrogen og helium. «Men basert på meteorittavgassing, vil man forvente at vanndamp er den dominerende gassen, etterfulgt av karbonmonoksid og karbondioksid,» sier de. "Å bruke solsammensetning er normalt for store planeter på størrelse med Jupiter som får atmosfæren fra soltåken, men mindre planeter antas å få atmosfæren mer fra utgassing.
Forskerne sammenlignet resultatene sine med spådommene til kjemiske likevektsmodeller basert på meteorittsammensetning: «Kvalitativt får vi svært like resultater som de kjemiske likevektsmodellene forutsier, som bør fremheves, men det er også noen forskjeller. Det er nødvendig med eksperimenter for å se hva som faktisk skjer i praksis. Vi ønsker å gjøre dette for et bredt utvalg av meteoritter for å gi bedre begrensninger for teoretiske modeller av eksoplanetatmosfærer."
Les også:
- En meteoritt ble registrert over det sørlige Florida
- En sjelden meteor forårsaket en kraftig lydbom over Storbritannia