Dugo se vjerovalo da su susjedne planete Zemlja i Mars prošle kroz gotovo identične faze formiranja. Međutim, nova analiza hemijskog sastava otkriva sasvim drugačiju priču.
Zemlja i Mars nastali su prije oko 4,5 milijardi godina, u istom delu Sunčevog sistema. Zbog toga se dugo pretpostavljalo da su prošli kroz sličan proces formiranja. Međutim, novo istraživanje pokazuje da su ove dvije komšijske planete možda nastale na potpuno različite načine.
Naučnici sa Univerziteta u Kopenhagenu analizirali su hemijski sastav Zemlje i Marsa kako bi rekonstruisali njihove najranije faze razvoja. Rezultati, objavljeni u časopisu Nature Astronomy, mogli bi da pomognu u rešavanju dugogodišnje rasprave o tome kako nastaju stjenovite planete.
Prema jednoj teoriji, planete nastaju sudaranjem i spajanjem većih svemirskih tijela, poznatih kao planetesimali. Druga pretpostavlja da rastu postepenim prikupljanjem sitnih čestica prašine i kamenčića iz diska materijala koji okružuje mladu zvijezdu.
Novo istraživanje sugeriše da su oba procesa važna, ali da nisu imali jednaku ulogu u nastanku Zemlje i Marsa.
Naučnici su proučavali količine natrijuma, cinka i kalijuma u njihovim spoljašnjim slojevima. Ovi elementi relativno lako isparavaju na visokim temperaturama, pa njihov današnji odnos može da otkrije šta se događalo tokom formiranja planeta.
"Otkriti šta se tada dogodilo je pravi detektivski posao, kada je većina dokaza odavno nestala", objasnio je profesor Anders Johansen sa Univerziteta u Kopenhagenu. "Ipak, čak i poslije 4,5 milijardi godina, sastav omotača Zemlje i Marsa ostao je isti. Možete ga posmatrati kao otisak procesa njihovog nastanka".
Kombinovanjem hemijskih podataka i statističkih modela istraživači su utvrdili da su sitne čestice tokom približavanja planetama gubile dio lako isparljivih elemenata. Na osnovu toga mogli su da procijene koliko je svaki način formiranja doprinio nastanku dvije planete.
Rezultati ukazuju na to da najmanje 75% Zemljine mase potiče od dvije mlade planete, koje su rasle prikupljanjem sitnih čestica materijala. Sudari sa većim svemirskim telima doprinijeli su sa najviše 25%.
Kod Marsa je situacija gotovo obrnuta. Oko tri četvrtine njegove mase vjerovatno potiče od sudara i spajanja većih tijela, dok je preostala četvrtina nastala prikupljanjem sitnijeg materijala.
"Najviše nas je iznenadilo to što izgleda da su Zemlja i Mars nastali na različite načine. Moglo bi se očekivati da dvije planete koje su nastale jedna pored druge, u istom Sunčevom sistemu, imaju sličniju istoriju formiranja", rekao je jedan od autora istraživanja, Hajjang Vang.
Istraživači ipak naglašavaju da ovi procenti nisu konačni. Njihovi proračuni zavise od pretpostavki o hemijskom sastavu mladog Sunčevog sistema, kao i o materijalu od kojeg je nastao Mars. Međutim, čak i kada se te pretpostavke promijene, osnovni zaključak ostaje isti.
Otkriće bi moglo da bude važno i za potragu za životom izvan Sunčevog sistema.
Način na koji planeta nastaje utiče na količinu vode i drugih materija koje uspijeva da zadrži. Zato bi razumijevanje razlika između Zemlje i Marsa moglo da pomogne astronomima da procene koje udaljene planete imaju uslove pogodne za život.
U tome bi važnu ulogu mogli da imaju svemirski teleskop Nancy Grace Roman, lansiran 30. avgusta, i buduća opservatorija Habitable Worlds Observatory, čije se postavljanje očekuje tokom četrdesetih godina ovog vijeka. Njihova posmatranja, zajedno sa velikim teleskopima na Zemlji, trebalo bi da omoguće detaljnije proučavanje sastava planeta izvan Sunčevog sistema.
"Ako razumijemo kako planete gube lako isparljive elemente tokom formiranja, moći ćemo bolje da predvidimo koliko vode i drugih materija neophodnih za život na kraju zadržavaju", zaključio je Johansen za Globe.