619
Земля та Марс виникли поряд близько 4,5 мільярда років тому, але, схоже, їхні шляхи формування були зовсім різними. На це вказує нове дослідження, про яке повідомляє SciTechDaily.
Земля сформувалася з пилу, каменю та газу, що оточували молоде Сонце. Цей матеріал поступово злипався, утворюючи дедалі більше тіло, а сильне нагрівання, удари й внутрішнє плавлення привели до формування ядра, мантії та кори — й зрештою до умов, придатних для життя.
Дві різні траєкторії зростання планет
Скелясті планети можуть наростати кількома шляхами. Один варіант — зіткнення великих тіл, так званих планетезималей. Інший — акреція гальок, коли зародок планети «підмітає» безліч дрібних частинок. Також можливе поєднання обох механізмів.
Нове дослідження підтверджує саме гібридну картину, але показує, що Земля та Марс використали ці процеси в дуже різних пропорціях.
За словами професора Андерса Єгансена (Anders Johansen) з Інституту Globe Копенгагенського університету, який вивчає формування планет і співкерував роботою разом із доцентом Хаяном Ваном (Haiyang Wang), найнеочікуванішим результатом стало те, що дві сусідні планети мають настільки несхожу історію виникнення.
Моделювання показало, що щонайменше 75 % маси Землі припадає на дві молоді планети — протопланети, які виросли завдяки акреції гальок, тоді як планетезималі дали до 25 % маси. Для Марса картина протилежна: близько трьох чвертей його маси пов’язані з планетезималями, а решта — з акрецією дрібних частинок.
Хімічні сліди ранньої Сонячної системи
Щоб відновити історію планет, команда проаналізувала вміст летких елементів у їхніх корі та мантії. Йшлося про такі елементи, як натрій, цинк і калій. Вони легко випаровуються за високих температур, тому їхня сучасна кількість зберігає інформацію про умови, за яких зростали планети.
Ці хімічні «відбитки» поєднали з комп’ютерними моделями, тестуючи різні сценарії формування й перевіряючи, які з них найкраще узгоджуються зі спостережуваними сьогодні Землею та Марсом.
Єгансен порівнює цю роботу з масштабним детективним розслідуванням: більшість прямих доказів давно зникла, але склад мантій двох планет лишився практично незмінним упродовж 4,5 мільярда років і зберіг відбиток процесу їхнього народження.
Моделі все ж залежать від припущень, адже точний склад первинної речовини Сонячної системи невідомий. Однак автори зазначають, що різкий контраст між Землею й Марсом зберігався, навіть коли вони змінювали вихідні допущення.
Хаян Ван підкреслює, що конкретні відсотки участі різних будівельних блоків можуть дещо коливатися, проте аналізи послідовно вказують: дві планети формувалися принципово різними шляхами. На його думку, такий хімічний підхід дає більш пряме й точне уявлення про формування планет, ніж широко вживані ізотопні методи, які часто можна тлумачити по-різному.
Наслідки для пошуку придатних для життя світів
Автори вважають, що їхній метод у майбутньому можна буде застосувати й до скелястих екзопланет за межами Сонячної системи. Умови формування впливають на те, скільки летких речовин зберігає планета, зокрема води та інших сполук, важливих для потенційної придатності до життя.
Як зазначає Андерс Єгансен, краще розуміння того, як планети втрачають леткі елементи під час зростання, дає змогу точніше прогнозувати, скільки води та інших «життєво важливих» речовин вони можуть утримати у підсумку.
Робота демонструє, що навіть у межах однієї планетної системи сусідні світи можуть мати зовсім різні шляхи формування — а отже, й різний потенціал для розвитку умов, подібних до земних.
Земля й Марс сформувалися з різних сумішей будівельних блоків з’явилася спочатку на Цікавості.
