برافزایش مرحله پایانی و برخوردهای غولپیکر
مرحله نهایی و پر هرج و مرج تشکیل سیارات زمینی، زمانی که چند ده جنین سیارهای به اندازه ماه تا مریخ با هم برخورد میکنند تا سیارات سنگی را بسازند.
Definition
برافزایش مرحله پایانی، فاز نهایی تشکیل سیارات زمینی است که در آن جنینهای سیارهای بزرگ از طریق برخوردهای غولپیکر با هم برخورد کرده و ادغام میشوند و تکمیل شکلگیری سیارات سنگی را به انجام میرسانند.
Scope
این موضوع به مرحله پایانی تشکیل سیارات سنگی میپردازد که در آن برهمکنشهای گرانشی بین جنینهای سیارهای، مدارهای متقاطع و توالی برخوردهای غولپیکر را در طول دهها میلیون سال هدایت میکنند. این شامل مدلهای N-جسمی از شکلگیری سیارات زمینی، انرژی و پیامدهای برخوردهای غولپیکر مانند اقیانوسهای ماگما و ادغام هسته، منشأ ماه از برخورد غولپیکر، و نقش برافزایش پایانی در رساندن مواد فرار و عناصر بسیار سیدروفیل گوشتههای سیارهای است.
Core questions
- چگونه برهمکنشهای گرانشی بین جنینها منجر به تعداد نهایی و فاصله سیارات زمینی میشود؟
- شرایط برخوردی که ماه را تشکیل داد چه بود و چرا ماه در آهن فقیر است؟
- چگونه برخوردهای غولپیکر حالتهای چرخش، انحرافات محوری و ترکیبات کلی سیارات سنگی را تعیین کردند؟
- چه مقدار از آب و مواد فرار زمین در طول و پس از برافزایش پایانی به آن رسید؟
Key theories
- منشأ ماه از برخورد غولپیکر
- برخورد بین زمین اولیه و یک جسم به اندازه مریخ، دیسکی از مواد عمدتاً گوشتهای را به فضا پرتاب کرد که ماه از آن برافزایش یافت، که هسته آهنی کوچک ماه و تکانه زاویهای بالای سامانه زمین-ماه را توضیح میدهد.
- شکلگیری آشفته سیارات زمینی
- شبیهسازیهای N-جسمی نشان میدهند که جمعیتی از جنینهای سیارهای از طریق مدارهای متقاطع و برخوردهای غولپیکر تصادفی به تعداد کمی از سیارات زمینی تکامل مییابند و به طور طبیعی تنوعی در جرم و چرخش آنها ایجاد میکنند.
Mechanisms
پس از پراکنده شدن دیسک گازی، اختلالات گرانشی مدارهای جنینهای سیارهای را تحریک میکنند تا زمانی که آنها با هم تلاقی کرده و برخورد کنند. برخوردهای غولپیکر انرژی عظیمی را آزاد میکنند، سیارات را به اقیانوسهای ماگما ذوب میکنند، هستههای فلزی را ادغام میکنند و بقایایی را به بیرون پرتاب میکنند که میتواند دوباره برافزایش یابد یا یک قمر را تشکیل دهد. بمباران مداوم پس از تشکیل هسته، که برافزایش پایانی نامیده میشود، لایهای از مواد را به گوشته اضافه میکند.
Clinical relevance
برخوردهای غولپیکر ویژگیهای کلیدی سیارات سنگی و ماه را توضیح میدهند و به محدود کردن رساندن آب و مواد فرار ضروری برای حیات به زمین اولیه کمک میکنند.
History
فرضیه برخورد غولپیکر برای ماه در اواسط دهه ۱۹۷۰ از کارهای هارتمن و دیویس و به طور مستقل، کامرون و وارد پدید آمد و از شبیهسازیهای هیدرودینامیکی مانند شبیهسازیهای کانوپ و آسفاوگ در سال ۲۰۰۱ حمایت کمی به دست آورد. مطالعات N-جسمی از دهه ۱۹۹۰ به بعد، تصویر آشفته و تحت سلطه برخورد را از تشکیل سیارات زمینی تثبیت کردند.
Debates
- شباهت ایزوتوپی زمین و ماه
- ترکیبات ایزوتوپی تقریباً یکسان زمین و ماه با ماه تشکیل شده عمدتاً از برخوردکننده به سختی قابل تطبیق است، که انگیزهای برای طیف وسیعی از سناریوهای جایگزین برخورد با انرژی بالا میشود.
Key figures
- William Hartmann
- Robin Canup
- Erik Asphaug
- John Chambers
Related topics
Seminal works
- hartmanndavis1975
- canup2001
- chambers2001
Frequently asked questions
- ماه چگونه تشکیل شد؟
- دیدگاه غالب این است که یک جسم به اندازه مریخ به زمین جوان برخورد کرد و سنگ مذاب و بخار شده را به مدار پرتاب کرد که ماه به سرعت از آن برافزایش یافت؛ این امر هسته آهنی کوچک ماه را توضیح میدهد.
- تکمیل نهایی زمین چقدر طول کشید؟
- مدلها و تاریخگذاری ایزوتوپی نشان میدهند که زمین بیشتر رشد خود را تقریباً در صد میلیون سال اول تاریخ منظومه شمسی تکمیل کرد و با برخورد تشکیلدهنده ماه به پایان رسید.