類地行星,英語:terrestrial planet,又稱地球型行星或巖石行星,指以硅酸鹽巖石為主要成分的行星。類地行星與氣體巨星有極大的不同,氣體巨星可能沒有固體的表面,而主要的成分是氫、氦和存在不同物理狀態(tài)下的水。銀河系估計共有逾400億圍繞著類太陽恒星或紅矮星公轉,位于適居帶內,且接近地球大小的類地行星存在。其中110億顆是圍繞著類太陽恒星公轉,而最近的一個距離地球12光年。
天文學家的最新研究表明,在行星形成后期占主導地位的巨大撞擊對類地行星及其大氣層產(chǎn)生了廣泛的影響。
英國杜倫大學和格拉斯哥大學的天文學家團隊研究開發(fā)出一種基于三維超級計算機仿真的揭示行星碰撞過程中大氣損失規(guī)模的方法。
如圖所示行星碰撞過程靜止圖像橫截面圖,顯示了巨大行星(其內部與溫度相似的能量著色)撞擊的三維模擬(插圖)及其后果(主圖片)。
模擬表明,具有稀薄大氣層的類地球行星可能會在早期的太陽系中演化,這取決于它們如何受到其他物體的影響。
研究人員使用達拉姆DiRAC高性能計算設施的COSMA超級計算機,基于不同的撞擊速度以及每種情況下所影響的撞擊角度,進行了100多次詳細模擬,模擬了對類地行星的各種巨大撞擊。
研究發(fā)現(xiàn),星體擦過的撞擊,就像我們所認為是形成月球的撞擊一樣,導致的大氣損失比直接碰撞要少得多。
正面碰撞和更高的速度導致了更大的侵蝕,有時甚至完全破壞了大氣層以及一些位于地殼下的地幔。
這些發(fā)現(xiàn)提供了對這些星體巨大撞擊過程中發(fā)生的事情的更深入的了解,科學家們知道這些撞擊是我們太陽系內外行星演化中的常見和重要事件。
據(jù)信,在早期地球與可能與火星大小的巨大撞擊器碰撞之后,我們的月球大約在45億年前形成。尚不知道在這次暴力撞擊事件中地球早期的大氣有多少能幸存,或者在不同的碰撞情況下情況將如何變化。以地球為例,這顆行星這次碰撞相對幸運,僅損失了其大氣層的10%至50%。
研究人員說:“我們知道行星碰撞會對行星的大氣層產(chǎn)生巨大影響,但這是我們第一次能夠詳細研究這些暴力事件的種類影響。
“盡管不同的撞擊角度和速度可能會產(chǎn)生明顯不同的后果,但我們已經(jīng)找到一種簡單的方法來預測將損失多少大氣。
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