소행성에 충격을 가하여 심하게 쌓인 달 표면. 이미지 크레디트 : NASA 확대하려면 클릭
산타 크루즈 캘리포니아 대학교 (University of California, Santa Cruz)의 연구원에 따르면, 태양계의 초기 역사에서 중요한시기에 태아 행성들 사이의 충돌은 충돌로 인해 행성, 소행성 및 운석의 일부 특성을 설명 할 수 있다고한다. Nature의 1 월 12 일호에 그들의 발견.
4 개의 "지구"또는 바위 같은 행성 (지구, 화성, 금성 및 수성)은 다양한 크기의 행성들 사이에서 수천만 년 동안 지속되는 초기 충돌의 산물입니다. 과학자들은 영향을받은 행성에 대한 새로운 물질의 축적과 다른 영향의 관점에서 이러한 사건들을 주로 고려해 왔지만, 영향을받는 사람들에게는 거의주의를 기울이지 않았다. (정의에 따르면, 충돌기는 두 충돌 몸체 중 더 작습니다.)
그러나 행성이 충돌 할 때 항상 서로 붙어있는 것은 아닙니다. UCSC의 지구과학 부교수 인 에릭 아스파 우그 (Erik Asphaug)는 약 절반의 시간에 다른 행성 크기의 몸을 때리는 행성 크기의 충돌자가 튕겨 나올 것이며,이 충돌로 인해 충돌이 치명적인 결과를 초래할 것이라고 말했다. 자연 신문.
Asphaug는“당신은 범죄 현장이 들어 왔을 때와는 매우 다르게 보이는 행성으로 끝납니다. 그들은 대기, 지각, 맨틀을 잃을 수도 있고 더 작은 물체로 찢어 질 수도 있습니다. .
이 파괴 된 충격기의 잔해는 소행성대와 지구에 착륙 한 다른 행성의 파편 인 운석 사이에서 발견 될 수 있다고 그는 말했다. 행성 수성조차도 외부 층의 많은 부분이 벗겨져서 상대적으로 큰 코어와 얇은 크러스트 및 맨틀을 남기는 히트 앤 런 충격기 였을 것이라고 Asphaug는 말했다. 그러나이 시나리오는 여전히 투기 적이며 추가 연구가 필요하다고 그는 말했다.
아스팔트 및 박사후 연구원 인 Craig Agnor는 강력한 컴퓨터를 사용하여 방목 발견에서부터 비슷한 규모의 행성 사이의 직접적인 충돌에 이르기까지 다양한 시나리오의 시뮬레이션을 실행했습니다. UCSC의 지구 과학 교수 인 Quentin Williams 공동 저자는 이러한 시뮬레이션의 결과를 나머지 물체의 구성과 최종 상태에 미치는 영향의 관점에서 분석했습니다.
연구원들은 두 물체가 실제로 충돌하지 않는 긴밀한 조우에서도 작은 물체에 심각한 영향을 줄 수 있음을 발견했습니다.
윌리엄스는“두 개의 거대한 물체가 서로 가까이 다가 갈 때 중력은 압축을 풀고 녹고 재료를 벗겨 내고 작은 물체를 멸절시키는 극적인 물리적 변화를 유발한다. "태양계의 물체를 만지지 않고도 많은 물리학과 화학을 할 수 있습니다."
행성은 자기 중력을 통해 그 자체에 막대한 압력을 가하지 만, 더 큰 물체가 가까이지나 가면 중력에 의해 압력이 급격히 떨어질 수 있습니다. 이 감압의 효과는 폭발적 일 수 있다고 윌리엄스는 말했다.
"세계에서 가장 탄산 음료를 마시는 것과 같습니다." “지구가 50 % 압축 해제 될 때 일어나는 일은 우리가이 단계에서 잘 이해하지 못하지만 화학과 물리를 다른 곳으로 옮겨서 이질성을 설명 할 수있는 복잡한 재료를 만들어 낼 수 있습니다. 우리는 운석에서 볼 수 있습니다.”
지구 행성의 형성은 태양 주위의 가스와 먼지 원반 내에서 완만하게 단계적으로 시작된 것으로 생각된다. Asphaug에 따르면, 태양계 내부가 약 100 개의 달 크기의 행성을 호스팅 할 때까지 배아 행성은 그 주위의 많은 물질을 흡수했다. 그는 서로와 목성과의 중력 적 상호 작용이 원형 궤도에서 이러한 원형을 던지면서 아마도 3 천만에서 5 천만년 동안 지속될 거대한 충격의 시대를 열었다 고 말했다.
과학자들은 컴퓨터를 사용하여 수백 개의 작은 몸체에서 지구 행성의 형성을 시뮬레이션했지만 대부분의 시뮬레이션은 행성이 충돌 할 때 지구가 충돌한다고 가정했습니다.
"우리는 항상 그것이 근사치라는 것을 알고 있었지만 실제로 행성들이 합쳐지는 것은 쉽지 않다"고 그는 말했다. "우리의 계산에 따르면, 그들은 정확하게 느리게 움직이고 거의 맞 닿아 야한다는 것을 보여줍니다."
행성이 자신보다 훨씬 작은 물체를 끌어 당기고 쉽게 만들 수 있습니다. 그러나 행성 크기의 물체들 사이의 거대한 충격에서, 충격기는 대상과 크기가 비슷합니다. Asphaug는 화성 크기의 충돌자가 지구 크기의 목표물을 타격 할 경우, 질량의 10 분의 1이지만 지구 직경의 절반은 될 것이라고 말했다.
“두 개의 행성이 45 도의 일반적인 충격 각도에서 다른 행성의 절반만큼 충돌한다고 상상해보십시오. 작은 행성의 약 절반은 실제로 큰 행성과 교차하지 않는 반면, 다른 절반은 궤도에서 죽었다”고 Asphaug는 말했다. “따라서 엄청난 전단이 진행되고 있으며, 가까운 거리에서 작동하는 믿을 수 없을만큼 강력한 조력이 있습니다. 이 조합은 더 작은 행성이 떠날 때도 떨어져 나가도록하는 효과가 있기 때문에 가장 심한 경우에 충격기는 대기와 지각은 말할 것도없고 맨틀의 많은 부분을 잃게됩니다.”
Agnor에 따르면, 행성 형성의 모든 문제는 매우 복잡하며, hit 앤런 조각화 충돌에 의해 수행되는 역할을 풀기 위해서는 추가 연구가 필요합니다. 그러나 UCSC 연구원들은 충격기의 관점에서 행성 충돌을 조사함으로써 소행성의 많은 수수께끼 특징을 설명 할 수있는 물리적 메커니즘을 확인했다.
Hit 소니 충돌은 다양한 종류의 소행성을 생성 할 수 있다고 윌리엄스는 말했다. “일부 소행성은 작은 행성처럼 보이지만 방해가되지 않으며 스펙트럼의 다른 쪽 끝은 우주에서 철이 풍부한 개 뼈처럼 보이는 것입니다. “이것은 지각과 맨틀을 구성하는 다른 양의 암석 물질을 제거 할 수있는 메커니즘입니다. 남은 것은 철분이 풍부한 코어에서부터 다른 양의 규산염을 가진 혼합물 전체에 이르기까지 다양합니다.”
소행성 벨트의 퍼즐 중 하나는 소행성이 전 세계적으로 녹아 있다는 증거입니다. 충격 가열은 국소 적으로 열을 방출하기 때문에 비효율적입니다. Asphaug는 소행성이 큰 용융 된 얼룩으로 변할 수있는 것은 분명하지 않지만, 충돌로 인한 감압은 속임수 일 것이라고 말했다.
"압력이 2 배 떨어지면, 뜨거운 것에서 녹은 것으로 갈 수 있습니다."
감압은 또한 물을 끓여 가스를 방출 할 수 있는데, 이는 많은 분화 된 운석에 물과 다른 휘발성 물질이없는 이유를 설명합니다. Asphaug는``앤-앤-런 충돌과 관련된 이러한 프로세스와 다른 프로세스를보다 자세히 조사해야한다 ''고 말했다.
“이것은 행성의 진화와 소행성 형성을위한 새로운 메커니즘이며, 추가 연구가 필요한 많은 흥미로운 시나리오를 제안합니다.”라고 그는 말했다.
원본 출처 : NASA Astrobiology
