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.
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».
Джерело: root-nation.com
