Земля и Марс могли образоваться разными путями, показало моделирование
Земля и Марс — соседние планеты из одной группы. И все же они разительно отличаются. Причиной могут быть разные пути образования, допустили ученые. Они провели компьютерное моделирование, вычислившее массу исходных ингредиентов. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Основой послужил химический состав пород обеих планет. Эти данные прогнали через ряд статистических моделей и компьютерных симуляций, раз за разом пытаясь получить Землю и Марс, максимально похожие на настоящие. Оказалось, у обеих планет гибридный способ возникновения, но в Марсе больше крупных объектов, похожих на астероиды, а Земля слиплась из мелких камешков.
Исследователи сами были озадачены, что между нашей и соседней планетами такая разница, признается планетолог Андерс Йохансен из Копенгагенского университета, один из авторов исследования: «Мы были искренне удивлены».
Хотя предположения такие были давно. Не только потому, что Земля — благоприятный водный мир, а Марс — холодная безжизненная пустыня. Главный аргумент — огромная, в 10 раз, разница в массе. Но до сих пор «загадку массы Марса» объясняли влиянием Юпитера. Этот гигант обладает настолько мощной гравитацией, что мог захватить материю на орбите зарождающейся Красной планеты и разбросать ее в другие места.
Еще одну подсказку дают элементы, из которых состоят кора и мантия обеих планет. Древние метеориты хранят состав исходного вещества Солнечной системы. По сравнению с ними Земля и Марс бедны такими элементами, как натрий, калий, литий и цинк. Если бы Земля и Марс происходили из разных источников, они теряли бы эти умеренно летучие элементы по-разному.
Сталкивающиеся космические глыбы порождают очень высокие температуры, которые, как правило, «выпаривают» эти летучие вещества в космос, хотя по мере роста участвующих объектов часть их, погребенных глубоко под поверхностью, может сохраняться. Объекты, сложенные в основном из мягко слипающейся гальки, на ранних стадиях планетообразования удерживают больше легких элементов.
По расчетам авторов, Марс набрал 73% массы из крупных астероидов, подобных Весте. Новорожденная Земля на 75% состояла из двух столкнувшихся протопланет, образовавшихся из мелкой гальки.
Не все согласны с той ролью, которую галька могла играть в формировании каменистых планет. Одни считают, что химия Земли не имеет смысла без нее, другие — что создать Землю и Марс одной только галькой не получается. В качестве потенциального барьера, который не дал бы гальке прилетать из внешней Солнечной системы, эксперты часто называют Юпитер с его грозной гравитацией.
Новая модель опирается на ряд упрощений, поэтому попытка определить точную долю гальки, пошедшей на создание Земли и Марса, «исключена», заметил планетолог Паоло Сосси из Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Однако он согласен, что судя по картине истощения летучих элементов на Земле в ее строительстве участвовало несколько типов «строительных блоков». И новая работа подразумевает, что «галька могла быть допущена к формированию Земли», добавил исследователь.
