En model af Mars-lignende protoplaneter kaster lys over tidlig solaktivitet

En videnskabsmand fra Siberian Federal University (SFU) og hans kolleger fra Østrig og Tyskland konstruerede en fysisk og matematisk model af planetdannelse på størrelse med Mars og Venus. Holdet konkluderede, at Mars ikke havde nogen chancer for at udvikle en tyk atmosfære og biosfære. I tilfældet med Venus, det afhang af solaktivitet:Ifølge forskerne, det lykkedes at holde atmosfæren på grund af, at den unge sol ikke var særlig aktiv. Undersøgelsen blev offentliggjort i Icarus .

Ifølge modellen, Mars og Venus opstod fra protoplaneter (og de, på tur, fra gas- og støvskyer). Planet "embryoner" kolliderer, derved danner protoplaneter. De bliver varme, og der dannes magmahave. Under deres størkning danner flygtige kapper en tyk og varm atmosfære, der overvejende består af vand og kuldioxid. Imidlertid, på grund af den lave tyngdekraft af planeter på størrelse med Mars og høje stjernernes EUV-lysstyrke af unge stjerner, deres atmosfærer har en tendens til at undslippe. Brint er ret let og går først, trække tungere elementer (ilt, carbondioxid, og ædelgasser) med det. Brintvind, der dannes i de øvre lag af atmosfæren, er i stand til at opfange tungere partikler fra de nederste, som en storm i jordens atmosfære kan fjerne støv, aerosoler, og så videre.

Forskerne overvejede en lang række mulige scenarier, der beskriver ændringer i solaktiviteten. De brugte alle kendte empiriske modeller for EUV-afhængighed fra unge stjerners alder (i millioner af år). De begrænser også realistiske tilfælde ved at sammenligne modellerede ædelgasisotopforhold med nuværende observationer. Imidlertid, uanset scenariet, Mars-lignende planeter mistede deres atmosfære og var derfor også nødt til at miste vand. Det tager en atmosfære kun titusinder af år at undslippe, hvilket er en meget kort periode på solsystemets tidsskala.

"Tilgængelige data om sammensætningen af ​​Venus' atmosfære gjorde det muligt for os at se ind i fortiden og forstå, hvordan solen plejede at virke. Det ser ud til, at solaktiviteten var ret lav i starten, " sagde Nikolai Erkaev, en medforfatter til artiklen.

I nogle scenarier (med høj solaktivitet), Venus ville have mistet sin atmosfære, mens i andre (moderat stråling), det ville have bevaret det, som det er tilfældet. Generelt, resultaterne af modelleringen er til fordel for scenariet, hvor solaktiviteten var lav, og atmosfæren med en lille mængde resterende brint blev dannet fra en protoplanetarisk tåge på tidlige tilvækststadier. I andre tilfælde, for meget CO2 går tabt under planetarisk udvikling, hvilket ikke svarer til den nuværende tilstand af Venus' atmosfære. Ifølge modellen, for Venus at blive som den er i dag, solen skulle have været relativt inaktiv i de tidlige stadier af solsystemets udvikling.