Una din cele mai frecvente întrebări în astronomie este „De unde de fapt a apărut Luna”. O echipă de oameni de știință încearcă să răspundă la ea utilizând un supercomputer.

În urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, proto-planeta Pământ timpurie a avut o coliziune uriașă cu un obiect de dimensiunea lui Marte. Una dintre bucățile imense care a rezultat din acest impact a ajuns să rămână alături. Și, cel puțin în teorie, așa s-a născut Luna.

Multe întrebări fără răspuns rămân încă în legătură cu crearea singurului satelit natural al Pământului – cât de mare era obiectul cu care a avut loc coliziunea, cu ce viteză și unghi se deplasa înainte să lovească Pământul și chiar dacă coliziunea s-a produs cu unul sau mai multe alte corpuri.

Acum însă, o echipă de cercetători înarmați cu un supercomputer a propus un set nou de instrumente cu ajutorul cărora oamenii de știință ar putea să investigheze consecințele impacturilor uriașe, iar noile perspective ar putea lumina un pic procesul de creație a Lunii.

„Credem că aceste impacturi uriașe ale proto-planetelor sunt o cale obișnuită de formare a unei planetei în sistemul nostru solar”, a declarat Jacob Kegerreis, care a condus cercetarea, pentru ZDNet. „Și o piesă din puzzle-ul care este interesant de privit, este câtă atmosferă înlătură direct aceste coliziuni.”

De exemplu, studiile au arătat deja că, în coliziunea despre care se crede că a creat Luna, Pământul a pierdut între 10% și 60% din atmosfera sa. Cum și de ce se știe mai puțin, deoarece până acum, simulările impactului nu au reușit să țină cont de mulți parametri care determină eroziunea atmosferică în timpul unei coliziuni.

Simularea 3D ale impacturilor gigantice folosind de la 30 până la 100 de milioane de particule colorate în dependență de materialul din care sunt formate sau de energia lor internă.
Jacob Kegerreis, Universitatea Durham

Pentru a face acest lucru, cercetătorii au efectuat aproximativ 300 de simulări ale diferitor impacturi gigantice, modificând parametri precum viteza, unghiul, masa impactorului și compoziția pentru a studia consecințele diferitelor tipuri de coliziuni.

CITEȘTE:  NASA stabilește data plecării pe Marte

Simulările au fost rulate pe un cod open-source și efectuate pe supercomputerul COSMA de la Universitatea din Durham. Kegerreis a spus că puterea de calcul la îndemână a permis echipei să ruleze în mod eficient scenarii 3D de înaltă rezoluție ale diferitelor planete care se ciocnesc, la o viteză fără precedent.

“Odată ce am venit cu o listă de aproximativ 300 de scenarii pe care le-am considerat cele mai interesante, a fost practic o chestiune de rezolvare a ecuațiilor”, a spus el. „Nimic nu ne împiedică să facem acest lucru de mână, desigur, dar asta ar fi durat incredibil de mult.”

„Impactul de formare a Lunii a fost studiat mult și există cinci sau șase teorii diferite plauzibile referitor la acesta”, a spus Kegerreis. „Nu am aflat exact cum s-a format Luna, dar datorită gamei largi de scenarii pe care le-am analizat, am obținut un control solid asupra efectului parametrilor care aveau rol în formarea Lunii.”

De exemplu, conform studiului, ceea ce este cunoscut sub numele de „impact canonic de formare a Lunii” – prin care Pământul s-ar fi ciocnit cu un impactor de dimensiunile lui Marte, cu viteză mică și unghi oblic – ar fi dus la o pierdere de 10% din atmosfera. Pe de altă parte, un impact mai mare la viteze ușor mai mari ar fi îndepărtat mult mai multă atmosferă de pe Pământ.

În afară de impactul de formare a Lunii, din studiu au rezultat alte corelații care anterior nu erau cunoscute. Impacturile uriașe dintre planetele tinere și obiectele masive, s-a dovedit că pot adăuga o atmosferă semnificativă pe o planetă dacă impactorul are, de asemenea, o atmosferă bogată. Mai îngrijorător în unele cazuri este faptul că schimbarea chiar și a uneia dintre variabile a dus la nimicirea completă a planetei afectate.

CITEȘTE:  Un obiect mare s-a prăbușit pe Uranus schimbând-ul pentru totdeauna

Kegeirris și echipa sa au folosit rezultatele studiului pentru a dezvolta un nou instrument de predicție, numit o lege de scalare, care poate anticipa pierderea atmosferică care poate rezulta din impacturi uriașe diferite. Legea scalării poate fi aplicată oricărui tip de coliziune care implică planete cu atmosfere subțiri asemănătoare Pământului.

Cercetătorii speră că instrumentul va accelera cercetarea în domeniul impacturilor uriașe și modul în care acele coliziuni uriașe pot avea efecte de durată asupra etapelor ulterioare ale formării planetei. Kegeirris, la rândul său, este deosebit de entuziasmat de perspectiva aplicării tehnologiei pentru a studia evoluția atmosferelor exo-planetare.

astrofeed patreon

via: [ZDNet]