Czy kosmiczne sąsiedztwo Marsa mogło być kiedyś inne?

Badania opublikowane w czasopiśmie Earth and Planetary Science Letters wskazują, że Mars powstał na obszarze dzisiejszego pasa planetoid znajdującego się pomiędzy orbitą Jowisza, a obecną orbitą Czerwonej Planety. Jest to ponad półtora raza dalej od Słońca niż jego obecne położenie.

Do tej pory uważano, że Mars uformował się w pobliżu naszej planety i z podobnych fragmentów materii co Ziemia. Takie założenie ma jednak zasadniczy problem – nie wyjaśnia ono dlaczego te dwie planety mają tak różny skład chemiczny. Mars posiada inne, lżejsze krzemiany niż Ziemia, które są bardziej podobne do tych znajdujących się w meteorytach niż na naszej planecie. Aby określić przyczyny tej rozbieżności grupa naukowców z Japonii, Stanów Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii przeprowadziła symulacje możliwych początków Marsa i jego potencjalnej migracji w Układzie Słonecznym.

Mimo, że najbardziej prawdopodobnym wnioskiem wynikającym z badań jest to, że Czerwona Planeta jednak powstała w okolicach Ziemi, ten wynik nie wyjaśnia różnic pojawiających się w składach chemicznych planet. W związku z tym naukowcy w dużej mierze skupili się na modelu nazywanym Grand Tack, według którego obecny kształt Układu Słonecznego zawdzięczamy Jowiszowi. Według modelu Grand Tack siły grawitacyjne nowopowstałego Jowisza popchnęły dużą część materii w kierunku Słońca (z której później powstały Ziemia i Wenus), jednocześnie odpychając materię zgromadzoną przy Marsie. Wyjaśniałoby to nie tylko różny skład Ziemi i Marsa, ale również ich dużą rozbieżność w masie (masa Marsa to jedynie 11% masy Ziemi).

Dzięki niedawno przeprowadzonym symulacjom na podstawie tego modelu naukowcy również uzyskali wgląd w możliwe scenariusze powstania (i migracji) Czerwonej Planety. Niewielki odsetek analiz wskazuje, że Mars powstał znacznie dalej od Słońca, a na swoją obecną orbitę popchnęły go siły grawitacyjne Jowisza. Współautor badań, profesor Stephen Mojzsis z University of Colorado przekonuje, żeby nie sugerować się niskim prawdopodobieństwem takich scenariuszy. “Niskie prawdopodobieństwo znaczy jedną z dwóch rzeczy – albo nie mamy obecnie lepszego wyjaśnienia powstania Marsa albo w nieskończonej liczbie możliwości trafiliśmy akurat na dość rzadką” – wyjaśnia, dodając jednocześnie, że drugi wniosek wydaje się bardziej trafny.

Profesor Mojzsis uważa, że Mars powstawał w pasie planetoid we wczesnym okresie swojego rozwoju zanim jeszcze skorupa i atmosfera planety zdążyły się uformować. W zeszłorocznych badaniach swojego autorstwa Mojzsis postulował, że w późniejszym okresie historii Marsa, jego powierzchnia była bombardowana asteroidami, które pozostawiły po sobie liczne kratery. Według niego większe uderzenia mogły stopić kriosferę Marsa, co spowodowało podwyższenie gęstości jego atmosfery i odnowienie cyklu hydrologicznego planety. Taka hipoteza łączyłaby zarówno model powstania Marsa w pasie planetoid, jak i popularną obecnie teorię, według której w przeszłości Czerwona Planeta była cieplejsza i wilgotniejsza niż teraz.

Źródło: czasopismo Earth and Planetary Science Letters

Więcej informacji:

Na zdjęciu: zdjęcie powierzchni Marsa. Źródło: NASA.