Een studie die de laatste stadia van de vorming van terrestrische planeten simuleert, toont aan dat 'hit-and-run'-ontmoetingen een belangrijke rol spelen bij het verkrijgen van water door grote protoplaneten, zoals degenen die uitgroeiden tot Mars en de aarde. De resultaten zullen door Christoph Burger worden gepresenteerd op het European Planetary Science Congress (EPSC) 2018 in Berlijn.

Vier en een half miljard jaar geleden, het binnenste van ons zonnestelsel was een chaotische plaats met ongeveer 50-100 protoplaneten, variërend in grootte van de maan tot Mars, die vatbaar waren voor gigantische botsingen. Lichamen die zich vormden in wat nu de baan van Mars is, bevatten geen water omdat de omstandigheden te heet waren voor vluchtig materiaal. zoals water of methaan, condenseren. Om water zijn weg te laten vinden naar de zich ontwikkelende terrestrische planeten, via een opeenvolging van botsingen moest water van buiten deze regio worden aangevoerd.

Burger en collega's van de Universiteit van Wenen en Tübingen hebben simulaties met hoge resolutie gebruikt om het lot van water en andere materialen te volgen via een reeks verschillende impactscenario's. De gevolgen van botsingen kunnen zijn dat lichamen aan elkaar plakken, materiaal verloren gaat, of wordt herverdeeld tussen de twee objecten. De resultaten zijn afhankelijk van verschillende factoren, zoals de snelheid en de impacthoek, het verschil in massa tussen de lichamen en hun totale massa.

"We ontdekten dat 'hit-and-run' botsingen, waar de impact niet in het midden is en de lichamen voldoende snelheid hebben om weer uit elkaar te gaan na de ontmoeting, zijn heel gebruikelijk. In deze scenario's tientallen procenten van het water kunnen worden overgedragen tussen de botsende lichamen of worden uitgeworpen en volledig verloren gaan, ' zei Burger.

De kleinste van het botsende paar wordt vaak tot in de kern aangepast en effectief ontdaan van water, terwijl het meer massieve lichaam min of meer ongewijzigd blijft. Het team richt zich nu op hoe lange ketens van opeenvolgende botsingen de evolutie van een schijf van planetesimalen en protoplaneten beïnvloeden.

"Recent onderzoek toont aan dat kometen slechts een klein deel van het water van de terrestrische planeten kunnen uitmaken. Deze gigantische botsingen in het begin van de geschiedenis van het zonnestelsel moeten ook een belangrijke bron zijn. Onze resultaten suggereren sterk dat we het water in beide overlevenden moeten volgen. hit-and-run ontmoetingen. Dit zal ons helpen de eigenschappen te voorspellen van planeten die het eindproduct zijn van een lange reeks opeenvolgende botsingen, ' zei Burger.