A Terra pode ter perdido algo entre 10% e 60% de sua atmosfera na colisão que se acredita ter formado a Lua, avaliam pesquisadores da Universidade de Durham, no Reino Unido. Em um estudo, os astrônomos executaram mais de 300 simulações de impacto em um supercomputador para analisar as consequências de diferentes colisões em planetas rochosos com atmosferas finas.
A pesquisa, que será publicada no Astrophysical Journal Letters, pode ajudar não só pode trazer mais dados sobre a origem da Lua como desenvolve uma nova maneira de prever a perda atmosférica de qualquer colisão em planetas rochosos. Os cientistas esperam utilizar a mesma técnica para coletar dados sobre a atmosfera de exoplanetas.
Acredita-se que a Lua se formou cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, após uma colisão entre a Terra primitiva e um outro corpo celeste gigante, possivelmente do tamanho de Marte chamado Theia. Utilizando o supercomputador COSMA, os astrônomos modelaram cenários de impacto para estudar as consequências de impactos como esse nos planetas jovens e suas atmosferas. As simulações consideraram diferentes tamanhos, massas, velocidades e ângulos do objeto impactante.
Uma das simulações 3D de impactos gigantes usando 30 a 100 milhões de partículas. A cor corresponde ao material ou a energia interna (relacionadas à sua temperatura) dos corpos. Imagem: Jacob Kegerreis/Durham University
“Achamos que essas colisões de protoplanetas são acontecimentos comuns na formação do nosso Sistema Solar”, afirma o autor da pesquisa, Jacob Kegerreis, do Instituto de Cosmologia Computacional de Durham. “E uma peça do quebra-cabeça que é interessante de se observar é a quantidade de atmosfera que essas colisões removem diretamente”, completa.
O estudo aponta diferentes resultados quando uma ou mais dessas variáveis ââsão alteradas, levando à perda ou ganho atmosférico ou às vezes à obliteração completa do planeta impactado. Os pesquisadores também descobriram que impactos gigantes lentos entre planetas jovens e objetos massivos podem adicionar atmosfera significativa a um planeta se o corpo impactador também tiver muita atmosfera.
“O enigma sobre como a Lua se formou e as outras consequências de uma colisão gigante com a Terra primitiva é algo que os cientistas estão trabalhando duro para desvendar”, diz Kegerreis. “Modelar essas colisões violentas já é um desafio numérico, mas a baixa densidade de uma atmosfera em comparação com o resto do planeta requer ordens de magnitude maior do que as simulações típicas”.
Embora as simulações de computador nos digam diretamente como a Lua surgiu, os astrônomos acreditam que os efeitos na atmosfera da Terra podem ser usados ââpara determinar as diferentes formas como ela pode ter sido formada, “e nos levar mais perto de compreender a origem do nosso corpo celestial mais próximo”, avalia Kegerreis.
Se levarmos em conta, por exemplo, o cenário mais aceito, se Theia tiver se chocado com a Terra em baixa velocidade e num ângulo oblíquo, essa colisão teria resultado em uma perda de 10% da nossa atmosfera. Um impacto mais frontal a velocidades ligeiramente maiores, por outro lado, teria removido muito mais atmosfera terrestre.
Os pesquisadores esperam que a ferramenta acelere as pesquisas no campo de impactos gigantes e como essas colisões enormes podem ter efeitos duradouros nos estágios posteriores da formação do planeta.
Via: ZDNet
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