Kosmische Smashups können Metall auf der frühen Erde geregnet haben

Bügeleisen Dampf aus kosmischen Auswirkungen in den frühen Tagen der Erde ausgelöst haben könnte, "Metall-Regen" auf dem Neugeborenen Planeten fallen, sagen Forscher.

Diese neue Erkenntnis könnte die Ermittler sagte helfen über die Entstehung und Entwicklung der Erde und des Mondes, Rätsel zu lösen.

Kosmische Auswirkungen spielten eine entscheidende Rolle in der Entwicklung des Sonnensystems. Der Mond entstand wahrscheinlich aus den Trümmern einer Kollision zwischen der Erde und ein Mars-Size-Objekt namens Theia vor 4,5 Milliarden Jahren. [Foto-Timeline: wie die Erde gebildet]

Planeten bilden in der Regel aus einer Reihe von Auswirkungen zwischen Felsen bis zur Größe eines Asteroiden bekannt als Planetesimale. Die Geschwindigkeit der Kollisionen beginnen in der Regel langsam aber dann schneller wie die Planeten mit einigen Smashups mit bis zu 100.000 Meilen pro Stunde (160.000 km/h) vorkommende größer wachsen. Aber während der Endphase der planetarischen Bildung, wenn die Drehzahlen, Temperaturen und drücke beteiligt hoch sind, Planetenforscher noch keine gute Modelle zu beschreiben, was passiert mit den kollidierenden Körper.

"Ein großes Problem ist, wie wir Eisen während Impact Events, modellieren, wie es ein wichtiger Bestandteil des Planeten ist und sein Verhalten entscheidend ist für unser Verständnis von Planetenentstehung," sagte Lead Studienautor Richard Kraus, Schock Physiker am Lawrence Livermore National Laboratory in Livermore, Kalifornien, in einer Erklärung. "Insbesondere ist der Anteil an Eisen, das beim Aufprall verdampft wird, das ist nicht gut verstanden."

Wenn rocky Objekte mit der Erde mit hoher Geschwindigkeit kollidieren, kann die Auswirkungen Hochdruck Schockwellen generieren, die zu komprimieren und ihre Angelegenheit zu heizen. Nachdem die Shockwave bestanden hat, ist dieser Schock Druck hoch genug ist, wird das komprimierte Material verdampfen. Es ist jedoch nicht bekannt, wieviel ein Planetesimal Eisenkern durch einen Aufprall verdampft werden würde.

Um dieses Rätsel zu lösen, verwendet Kraus und seine Kollegen die Sandia National Laboratories' Z-Machine, die weltweit stärkste Strahlungsquelle, magnetisch Aluminium Kugeln in Proben von reineisen mit Geschwindigkeiten von bis zu 50.000 km/h (80.500 km/h) zerschlagen.

Die Wissenschaftler entdeckten, war der Schock Druck notwendig, um Eisen zu verdampfen nur etwa vier Siebtel der theoretischen Schätzungen. Diese drastisch niedrigeren Druckschläge bedeutet, dass mehr Eisen in den High-Speed-Auswirkungen bei Entstehung der Erde verdampft worden haben würde als man gedacht hatte.

Vorherige Studien davon ausgegangen, dass Eisen aus dieser kosmischen Auswirkungen schnell in den Erdkern versenkt haben würde, sagte Kraus.

Diese neue Erkenntnis zufolge "während der High-Speed-Auswirkungen, die während der Planetenentstehung auftreten, das Eisen verdampfen wird", sagte Kraus Live Science. "Weil es verdampft, wird es in einer Wolke über der Erdoberfläche zu erweitern und Regen als Tröpfchen aus Eisen." Diese Tröpfchen werden leicht mit dem Mantel mischen, bevor sie letztlich auf den Erdkern zu migrieren."

Dies könnte Aufschluss über die Entstehung der Erde, sagte der Forscher. Speziell, sagte "Dies bewirkt eine Verschiebung wie denken wir über Prozesse wie die Bildung von Eisen Erdkern," Kraus in einer Erklärung. "Das Timing der Erde Kern Bildung kann nur über chemische Signaturen im Erdmantel, eine Technik, die erfordert Annahmen darüber, wie gut das Eisen gemischt wird ermittelt werden. Diese neue Information ändert sich eigentlich unsere Schätzungen für das Timing der Erdkern gebildet wurde."

Die neue Erkenntnis könnte auch erklären, warum der Mond eisenhaltiges Material trotz immer ähnlich heftige kosmische Auswirkungen ausgesetzt fehlt. Die Forscher vermuten, dass die geringeren Schwerkraft des Mondes verhindert haben kann die meisten das verdampfte Eisen nach Kollisionen zu halten.

Die Forscher experimentieren jetzt mit Materialien wie Olivin, Forsterit und Periklas — die größten Bestandteile der Mäntel der felsigen Stellen – Verhalten in High-Speed-Auswirkungen, sagte Kraus. "Mit der Suite von Informationen aus der Eisen-Experimente und Versuche auf den felsigen Mantel Materialien, haben wir deutlich mehr Vertrauen in wie simulieren wir die High-Speed-Kollisionen, die bei der Entstehung von Planeten," sagte er.

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-2. März in der Zeitschrift Nature Geoscience.

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