Международная группа ученых смогла выяснить причины глубоких различий в составе Земли и Марса. Дело в том, что Красная планета не всегда находилась там, где она сейчас расположена, а значительно дальше от нашей планеты – в Главном поясе астероидов. Уже после своего формирования она переместилась глубже внутрь Солнечной системы. Именно это и объясняет странности в ее составе. О своих исследованиях и выводах ученые поделились в статье, опубликованной в научном журнале Earth and Planetary Science Letters.
После многочисленных анализов марсианского грунта высаженными на Красную планету аппаратами, а также обнаружения и исследования на Земле метеоритов марсианского происхождения у ученых возникли вопросы касаемо того, почему Марс по своему составу так сильно отличается от нашей планеты. Например, марсианские силикаты по плотности значительно уступают земным аналогам. Если планеты сформировались рядом друг с другом, то в теории и их состав должен быть очень близок? Замечание верное, но на практике оказывается совсем иная картина.
Чтобы решить эту загадку, исследователи провели моделирование процессов образования обеих планет согласно гипотезе Великого лавирования. На сегодняшний день она предлагает наиболее убедительное объяснение странностей, наблюдаемых в Солнечной системе. Например, почему масса Венеры и Земли во много раз больше, чем Марса. Согласно гипотезе, газовые гиганты Юпитер и Сатурн в ходе гравитационного взаимодействия друг с другом и с Солнцем сперва переместились ближе к нашему светилу (вплоть до сегодняшней орбиты Марса), а затем вернулись обратно на свои места. В результате этого они словно пылесос зачистили своими гравитационными силами район Главного пояса астероидов от протопланетных тел, фактически лишив возможности формирования там новых планет. В рамках этого процесса газовые гиганты также частично захватили своим гравитационным воздействием и окрестности изначальной марсианской орбиты, что в конечном итоге привело к тому, что масса Красной планеты сейчас в девять раз меньше земной.
В некоторых случаях моделирование показало, что Марс мог образоваться не там, где он находится сейчас, а примерно в 1,5 раза дальше от Солнца – то есть где-то в Главном поясе астероидов. В таком случае объяснялась бы его меньшая, по сравнению с земной, плотность. За счет «гравитационного тягача» в виде переместившегося через пояс Юпитера наиболее плотные и тяжелые протопланетные тела были вытянуты во внутренние границы системы именно оттуда. В итоге на долю на тот момент еще молодой Красной планеты досталась лишь часть формирующей материи в виде наиболее легких силикатов.
В силу гравитационной нестабильности в регионе от постоянного гуляния туда-сюда больших планет Марс в итоге переместился ближе к Солнцу. Это, кстати, может объяснить и то, почему молодой Марс был теплее нынешнего, а также то, почему на нем могло быть больше воды, чем сейчас. Как известно, пояс астероидов находится дальше от Солнца, следовательно, водный лед в этом регионе испаряется под действием солнечного света гораздо медленнее. Изначально на планете было больше воды, а в атмосфере содержалось больше газов. Основную часть своих водных запасов и газов Марс утратил уже после того, как ближе переместился к Солнцу. В этом большую роль сыграли мощный солнечный ветер и отсутствие собственного защитного магнитного поля у планеты.
