Pământul și Marte s-au format diferit, deși s-au născut în același Sistem Solar: ce au descoperit cercetătorii

Pământul și Marte s-au format în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, din norul de gaz și praf care avea să dea naștere Sistemului Solar. Deși cele două planete s-au format în același sistem și la o scară cosmică sunt vecine, cercetătorii de la Universitatea din Copenhaga au ajuns la concluzia că originile lor au fost diferite.

Studiul, publicat în revista Nature Astronomy și citat de Phys, folosește o metodă bazată pe compoziția chimică a planetelor pentru a reconstitui primele etape ale formării lor. Rezultatele sugerează că Pământul și Marte au primit proporții foarte diferite din materialele care au stat la baza construcției lor.

Pământul și Marte nu au fost construite din aceleași ingrediente

Cercetătorii sunt de acord, în linii mari, că planetele stâncoase se pot forma prin două mecanisme principale. Unul presupune ciocnirea și acumularea unor corpuri mari, numite planetesimale. Celălalt este procesul cunoscut drept acreție de pietricele, prin care corpuri deja formate acumulează particule mult mai mici.

Există și posibilitatea ca ambele mecanisme să fi contribuit la apariția planetelor. Noul studiu susține tocmai acest model hibrid, dar propune o diferență importantă între modul în care au crescut Pământul și Marte.

Potrivit cercetătorilor, cel puțin 75% din masa Pământului provine din două planete tinere, numite protoplanete, care au crescut prin acumularea de particule. Planetesimalele ar fi contribuit cu până la 25% din masa planetei noastre.

În cazul lui Marte, proporțiile sunt aproape inversate. Aproximativ trei sferturi din masa planetei ar proveni din planetesimale, în timp ce restul de aproximativ un sfert ar fi rezultat prin acreție de pietricele.

Compoziția chimică păstrează urmele formării planetelor

Pentru a afla ce s-a întâmplat în urmă cu miliarde de ani, cercetătorii au analizat elemente chimice care se găsesc în straturile exterioare ale Pământului și ale lui Marte, în special în crustă și manta.

Vezi și:

La mulți ani, Marte! Planeta Roșie tocmai a intrat într-un an nou. Următorul „Revelion” vine abia în 2028

NASA a pierdut o sondă de 125 de milioane de dolari din cauza unei greșeli banale

O atenție deosebită a fost acordată elementelor volatile, printre care sodiul, zincul și potasiul. Aceste elemente se evaporă relativ ușor atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate, iar cantitățile care au rămas în planete pot oferi indicii despre condițiile în care acestea s-au format.

Anders Johansen, profesor la Globe Institute din cadrul Universității din Copenhaga și unul dintre coordonatorii studiului, compară compoziția mantalei cu o urmă lăsată de procesul de formare. Chiar dacă o mare parte din dovezile directe au dispărut în cele 4,5 miliarde de ani de la apariția planetelor, anumite caracteristici chimice au rămas.

Cercetătorii au introdus aceste date în modele computerizate pentru a testa diferite scenarii privind formarea Pământului și a lui Marte.

Un model cu incertitudini, dar cu aceeași concluzie

Rezultatele nu oferă procente absolut fixe. Una dintre problemele cercetării este că oamenii de știință nu cunosc cu exactitate compoziția chimică a materialelor originale din Sistemul Solar care au stat la baza formării celor două planete.

Din acest motiv, modelele computerizate se bazează pe mai multe presupuneri. Echipa de cercetare a testat însă și variații ale acestor ipoteze, iar diferența dintre Pământ și Marte a rămas vizibilă.

Haiyang Wang, assistant professor și coautor al studiului, spune că procentele exacte se pot modifica, însă analizele indică în mod constant două trasee diferite de formare.

Cercetătorii consideră că metoda lor poate oferi o perspectivă mai directă asupra procesului decât abordările bazate exclusiv pe izotopi. Acestea din urmă pot produce uneori interpretări diferite ale acelorași date.

Ce poate însemna descoperirea pentru planetele locuibile

Studiul nu se limitează la istoria Pământului și a lui Marte. Cercetătorii consideră că informațiile despre modul în care planetele își pierd elementele volatile în timpul formării ar putea fi utile și în studiul planetelor din afara Sistemului Solar.

Mai multe misiuni spațiale viitoare urmăresc identificarea și analizarea unor planete asemănătoare Pământului. Compoziția chimică a acestor lumi poate oferi indicii importante despre condițiile de la suprafață și despre posibilitatea ca ele să păstreze apă sau alte substanțe necesare vieții.

Potrivit lui Anders Johansen, înțelegerea procesului prin care planetele pierd elemente volatile în perioada formării ar putea ajuta cercetătorii să estimeze câtă apă și câte alte substanțe esențiale pentru viață pot rămâne pe o planetă după nașterea sa.

Astfel, diferențele dintre Pământ și Marte oferă nu doar o perspectivă asupra trecutului Sistemului Solar, ci și un posibil instrument pentru interpretarea compoziției unor lumi aflate la distanțe mult mai mari.

Cea mai înaltă turbină eoliană din lume a ajuns la 365 de metri. De ce ar putea produce de două ori mai multă energie