Jorden kunde ha förlorat någonstans mellan tio och 60 procent av sin atmosfär i kollisionen som tros ha bildat månen.

Ny forskning ledd av Durham University, STORBRITANNIEN, visar hur omfattningen av atmosfärisk förlust beror på typen av gigantisk påverkan på jorden.

Forskare körde mer än 300 superdatorsimuleringar för att studera konsekvenserna som olika enorma kollisioner har på steniga planeter med tunn atmosfär.

Deras resultat har lett till utvecklingen av ett nytt sätt att förutsäga den atmosfäriska förlusten från en kollision över ett brett spektrum av klippplaneter som kan användas av forskare som undersöker månens ursprung eller andra jätteeffekter.

De fann också att långsamma jättenedslag mellan unga planeter och massiva föremål kan lägga till en betydande atmosfär till en planet om stötkroppen också har mycket atmosfär.

Resultaten publiceras i Astrofysiska tidskriftsbrev .

Månen tros ha bildats för cirka 4,5 miljarder år sedan efter en kollision mellan den tidiga jorden och en gigantisk nedslagskropp möjligen lika stor som Mars.

Forskningsledare Dr. Jacob Kegerreis, vid Institutet för beräkningskosmologi, Durham University, sa:"Pusslet om hur månen bildades och de andra konsekvenserna av en jättekollision med den tidiga jorden är något som forskare arbetar hårt för att reda ut.

"Vi körde hundratals olika scenarier för många olika kolliderande planeter, visar de olika effekterna och effekterna på en planets atmosfär beroende på ett antal faktorer som vinkeln, nedslagshastighet eller planeternas storlek.

"Även om dessa datorsimuleringar inte direkt berättar för oss hur månen kom till, effekterna på jordens atmosfär skulle kunna användas för att begränsa de olika sätt den kan ha bildats och leda oss närmare att förstå ursprunget till vår närmaste himmelska granne."

Tidigare i år, en första studie från Durham University rapporterade att jätteeffekter som dominerar de sena stadierna av planetbildningen kan ha en lång rad konsekvenser för unga planeter och deras atmosfärer.

Den studien undersökte hur tunna atmosfärer kunde avlägsnas av föremål som träffar i olika vinklar och hastigheter.

Forskarnas senaste artikel tittar på effekterna över ett mycket bredare utbud av effekter, justerat för storlek, massa, hastighet och vinkel för det angripande föremålet. De ändrade också densiteten på stötkroppen och om den var gjord av järn, rock eller båda.

Simuleringarna avslöjade de olika utfallen när en eller flera av dessa variabler ändras, leder till atmosfärisk förlust eller vinst, eller ibland fullständig utplåning av den drabbade planeten.

Forskargruppen inkluderade också forskare vid BAERI/NASA Ames Research Center och University of Washington, U.S., och University of Glasgow, STORBRITANNIEN.

Medförfattare Dr Luis Teodoro, i skolan för fysik och astronomi, University of Glasgow, och BAERI/NASA Ames Research Centre, sa:"Denna stora svit av planetsimuleringar belyser också vilken roll effekterna har i jordens evolution som exoplaneter."