У новому лабораторному дослідженні початкових атмосфер кам’янистих планет, схожих на Землю, дослідники Каліфорнійського університету нагріли зразки первозданного метеорита у високотемпературній печі і проаналізували гази, що утворилися.
Результати припустили, що початкові атмосфери планет земної групи можуть значно відрізнятися від багатьох загальних припущень, що використовуються в теоретичних моделях планетних атмосфер. Ця інформація буде важлива, коли ми почнемо спостерігати атмосфери екзопланет за допомогою нових телескопів і передових інструментів.
Теж цікаво: Найстаріший метеоритний кратер у світі не те, чим здається?
Вважається, що ранні атмосфери кам’янистих планет сформувалися в основному з газів, що виділяються з поверхні планети в результаті інтенсивного нагріву під час нарощування планетарних будівельних блоків і пізнішої вулканічної активності на ранніх етапах розвитку планети. Коли будівельні блоки планети збираються разом, матеріал нагрівається і утворюються гази, і якщо планета досить велика, гази будуть утримуватися у вигляді атмосфери. Вчені намагаються змоделювати в лабораторії цей самий ранній процес формування атмосфери планети.
Дослідники проаналізували три метеорити, відомих як вуглецеві хондрити CM-типу, склад яких вважається репрезентативним для матеріалу, з якого сформувалися Сонце і планети. Хондрити відрізняються від інших типів метеоритів тим, що вони недостатньо нагріваються, щоб плавитися, тому вони утримують деякі з найпримітивніших компонентів, які можуть розповісти про склад сонячної системи під час формування планет.
Працюючи з матеріалознавцями фізичного факультету, дослідники встановили піч, підключену до мас-спектрометра і вакуумної системи. Коли зразки метеорита були нагріті до 1200°С, система проаналізувала летючі гази, які утворюються з мінералів в зразку. Водяна пара була переважаючим газом зі значною кількістю окису вуглецю і вуглекислого газу, а також виділялися менші кількості водню і сірководню.
Згідно з фахівцями, моделі планетних атмосфер часто припускають склад, подібний до Сонця, і, отже, в ньому переважають водень і гелій. «Однак, виходячи з дегазації метеоритів, можна було б очікувати, що переважаючим газом буде водяна пара, за якою йдуть оксид вуглецю і діоксид вуглецю», – кажуть вони. «Використання сонячного складу нормально для великих планет розміром з Юпітер, які отримують свою атмосферу від сонячної туманності, але вважається, що дрібніші планети отримують свої атмосфери більше від дегазації.
Дослідники порівняли свої результати з прогнозами моделей хімічної рівноваги, заснованих на складі метеоритів: «Якісно ми отримуємо дуже схожі результати на те, що пророкують моделі хімічної рівноваги, які повинні бути виділені, але є також деякі відмінності. Потрібні експерименти, щоб побачити, що насправді відбувається на практиці. Ми хочемо зробити це для самих різних метеоритів, щоб забезпечити кращі обмеження для теоретичних моделей екзопланетних атмосфер».
Читайте також:
Leave a Reply