类地行星,英语:terrestrial planet,又称地球型行星或岩石行星,指以硅酸盐岩石为主要成分的行星。类地行星与气体巨星有极大的不同,气体巨星可能没有固体的表面,而主要的成分是氢、氦和存在不同物理状态下的水。银河系估计共有逾400亿围绕着类太阳恒星或红矮星公转,位于适居带内,且接近地球大小的类地行星存在。其中110亿颗是围绕着类太阳恒星公转,而最近的一个距离地球12光年。
天文学家的最新研究表明,在行星形成后期占主导地位的巨大撞击对类地行星及其大气层产生了广泛的影响。
英国杜伦大学和格拉斯哥大学的天文学家团队研究开发出一种基于三维超级计算机仿真的揭示行星碰撞过程中大气损失规模的方法。
如图所示行星碰撞过程静止图像横截面图,显示了巨大行星(其内部与温度相似的能量着色)撞击的三维模拟(插图)及其后果(主图片)。
模拟表明,具有稀薄大气层的类地球行星可能会在早期的太阳系中演化,这取决于它们如何受到其他物体的影响。
研究人员使用达拉姆DiRAC高性能计算设施的COSMA超级计算机,基于不同的撞击速度以及每种情况下所影响的撞击角度,进行了100多次详细模拟,模拟了对类地行星的各种巨大撞击。
研究发现,星体擦过的撞击,就像我们所认为是形成月球的撞击一样,导致的大气损失比直接碰撞要少得多。
正面碰撞和更高的速度导致了更大的侵蚀,有时甚至完全破坏了大气层以及一些位于地壳下的地幔。
这些发现提供了对这些星体巨大撞击过程中发生的事情的更深入的了解,科学家们知道这些撞击是我们太阳系内外行星演化中的常见和重要事件。
据信,在早期地球与可能与火星大小的巨大撞击器碰撞之后,我们的月球大约在45亿年前形成。尚不知道在这次暴力撞击事件中地球早期的大气有多少能幸存,或者在不同的碰撞情况下情况将如何变化。以地球为例,这颗行星这次碰撞相对幸运,仅损失了其大气层的10%至50%。
研究人员说:“我们知道行星碰撞会对行星的大气层产生巨大影响,但这是我们第一次能够详细研究这些暴力事件的种类影响。
“尽管不同的撞击角度和速度可能会产生明显不同的后果,但我们已经找到一种简单的方法来预测将损失多少大气。
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