Jak wyglądała przeszłość Wenus?

Naukowcy wykorzystali symulacje komputerowe, aby lepiej poznać przeszłość Wenus. Badania pozwoliły lepiej zrozumieć, jak formowała się druga planeta od Słońca.

.W czasie początków Układu Słonecznego, uderzenia asteroidów w planety były częstym zjawiskiem. Zarówno Ziemia jak i Mars doświadczyły wielu takich wydarzeń, które wpłynęły na ich powierzchnię. Jednak astronomowie nie są pewni jak wyglądała w tym kontekście przeszłość Wenus.

W ramach nowego badania, naukowcy z University of Zurich, pod kierownictwem M. Bussmanna, wykorzystali zaawansowane symulacje komputerowe zwane wygładzoną hydrodynamiką cząstek (smoothed particle hydrodynamics – SPH) do modelowania tego, co by się stało, gdyby w Wenus uderzyły masywne obiekty na wczesnym etapie jej formowania się. Jak opisują badacze, tego typu symulacje mogą śledzić, jak zachowują się materiały podczas ekstremalnych zderzeń, co czyni je idealnymi narzędziem do badania ewolucji planet. Badanie zostało opublikowane w serwisie arXiv.

Astronomowie modelowali Wenus taką, jaka najprawdopodobniej istniała po jej początkowym uformowaniu – planetę posiadającą warstwy z żelaznym jądrem stanowiącym 30 proc. jej masy i forsterytowym (minerał z gromady krzemianów zaliczany do grupy oliwinów) płaszczem stanowiącym pozostałe 70 proc. Przeprowadzili symulację uderzeń w planetę obiektów o masie od 0,01 do 0,1 masy Ziemi – czyli ogromnymi asteroidami według dzisiejszych standardów.

W symulacjach astronomowie zbadali różne scenariusze zderzeń z określonymi parametrami – prędkościami uderzenia od 10 do 15 kilometrów na godzinę, różnymi geometriami kolizji (od zderzeń prostych do ukośnych), różnymi pierwotnymi profilami termicznymi i różnymi prędkościami rotacji Wenus przed uderzeniami. Przeprowadzając te cyfrowe eksperymenty, naukowcy mogli przeanalizować, w jaki sposób takie wydarzenia mogły wpłynąć na okresy rotacji planety po zderzeniu i tworzenie się dysku gruzu wyrzuconego w przestrzeń. Analizy zdaniem badaczy wskazują, że szeroki zakres scenariuszy zderzeń jest zgodny z obecnym tempem rotacji Wenus.

Astronomowie odkryli również, że zderzenia odpowiadające obecnemu tempu rotacji Wenus powinny wytworzyć minimalne dyski gruzu, które znajdowałyby się na synchronicznej orbicie planety. Oznacza to, że materiał ten prawdopodobnie powróciłby z powrotem na jej powierzchnię, zapobiegając tworzeniu się naturalnych satelitów, co wyjaśniałoby to, że Wenus nie ma księżyców.

.Badanie, jak podkreślają naukowcy, pomoże w przyszłych badaniach nad ewolucją termiczną Wenus. Zrozumienie tego jak wyglądała przeszłość Wenus i jak wpłynęły na nią kolizje z innymi ciałami niebieskimi jest niezbędne do modelowania, w jaki sposób planeta rozwinęła swoją gęstą atmosferę, ekstremalny efekt cieplarniany i cechy geologiczne na przestrzeni miliardów lat. Ponieważ agencje kosmiczne planują kolejne misje na Wenus, badania te pomogą w interpretacji danych geologicznych i atmosferycznych, które zostaną zebrane w przyszłości.

Oprac. EG