Kolizje planetarne były podstawą formowania się Układu Słonecznego. Naukowcy od dawna wierzyli, że po uformowaniu się Księżyca, wczesna Ziemia doświadczyła długiego okresu bombardowania. Miało to miejsce 3,8 mld lat temu. Podczas tego okresu, zwanego „późną akrecją”, kolizje z obiektami planetarnymi wielkości Księżyca dostarczyły do skorupy i płaszcza naszej planety duże ilości metali i minerałów formujących skały. Przypuszcza się, że planetozymale uderzające w Ziemię dostarczyły materię stanowiącą ok. 0,5% jej obecnej masy.

Dzięki wsparciu finansowym ze środków NASA przeznaczonych na badania Układu Słonecznego i rozwój egzobiologii, naukowcy z Południowo-zachodniego Instytutu Badawczego (SwRI) oraz Uniwersytetu w Maryland stworzyli symulacje zderzeń planetozymali z Ziemią. Można na nich zaobserwować, jak duże fragmenty jądra ogromnego obiektu, który uformował się z materii dysku protoplanetarnego, mogły przebić się aż do jądra Ziemi i się z nim połączyć, lub odbić się od powierzchni nowej planety i na zawsze uciec z jej pola grawitacyjnego.

SwRI/Simone Marchi

Animacja przedstawia zderzenie planetozymala ze wczesną Ziemią. Jego część przenika aż do jądra planety, natomiast reszta wylatuje w przestrzeń kosmiczną. Po prawej to samo z uwzględnieniem temperatury wyrażonej w Kelwinach.

Zespół Simone Marchiego znalazł dowód na zwiększenie się masy Ziemi jeszcze przed uformowaniem się Księżyca. Do tej pory sądzono, że planeta nabrała masy dopiero po powstaniu jej naturalnego satelity. Okazuje się jednak, że natężenie występowania w płaszczu Ziemi takich pierwiastków jak platyna, iryd czy złoto jest dużo większe, niż powinno być przy założeniu, że pierwiastki te powstały podczas formowania się jądra. Rozbieżność można łatwo wytłumaczyć tym, że kolejne warstwy stanowiące strukturę Ziemi powstały już po uformowaniu się jądra. Z symulacji wynika, że ilość materii dostarczonej na naszą planetę jest od 2 do 5 razy większa, niż wskazywały na to poprzednie oszacowania.

„Wyniki te mają daleko sięgające następstwa dla teorii formowania się Księżyca i innych” tłumaczy Marchi. „Co ciekawe, nasze odkrycia wyjaśniają rolę ogromnych kolizji w dostarczeniu na Ziemię cennych dla człowieka metali, takich jak złoto czy platyna”.