Когда газопылевые облака начинают сжиматься, рождаются планетные системы. Под действием гравитации частицы слипаются, формируя звезду в центре и плоский диск вокруг нее. Из этого диска со временем образуются планеты.

Наша Земля, Марс, Венера и Меркурий — это каменистые миры, которые сформировались из более мелких обломков. Они сталкивались, слипались, росли, и последние удары сыграли ключевую роль в их облике.

Мы изучили, как последние 1% массы планеты — так называемая поздняя аккреция — влияют на ее судьбу, — говорит Симоне Марки, ведущий автор исследования из Юго-Западного исследовательского института.

Оказалось, что именно эти завершающие столкновения определяют:

• состав атмосферы,
• наличие воды,
• тектоническую активность.

Например, Венера и Земля похожи по размеру, но их эволюция пошла разными путями — возможно, из-за разного количества поздних ударов. Меркурий содержит аномально много металла, а поверхность Марса испещрена следами катастроф.

Ученые используют компьютерные модели, данные метеоритов и лунные кратеры, чтобы восстановить историю бомбардировки планет. Важно не только количество ударов, но и то, что принесли с собой эти столкновения. Одни могли сорвать атмосферу, другие — наполнить океанами.

Поиск двойников Земли должен учитывать не только массу и положение в зоне обитаемости, но и историю ударов, — объясняет Марки.

Возможно, именно поздняя аккреция сделала Землю пригодной для жизни, а Венеру — адской пустыней.

Поздняя аккреция — процесс, при котором планета набирает последние 1% массы за счет столкновений с астероидами и протопланетами. Эти удары влияют на состав коры, мантии и атмосферы, определяя будущее планеты.

Результаты опубликованы в издании Nature.

Этот труд помогает понять, почему каменистые планеты так отличаются, несмотря на общее происхождение. Если мы разберемся, как удары формируют атмосферу и тектонику, то сможем точнее искать обитаемые миры. Кроме того, знание о поздней аккреции объясняет аномалии Меркурия и Марса, что важно для будущих миссий.

Исследование опирается на моделирование и косвенные данные, так как напрямую изучить ранние этапы формирования планет невозможно. Некоторые выводы остаются гипотетическими, особенно касательно состава древних атмосфер.

Ранее ученые 

Ранее ученые нашли планету, которая опровергла теорию формирования планетарных систем.