Сравнение Земли и Марса

 Фото: Wikimedia Commons

Об этом пишут американские ученые в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Мы думали, что в Солнечной системе нет "эмбрионов" планет, доступных для исследования, но, когда мы изучаем Марс, мы на самом деле смотрим на "зародыш", который мог стать планетой, похожей на Землю ", - заявил один из авторов статьи, Али Пурман из университета Чикаго.

Планеты земной группы, к которым относятся Меркурий, Венера, Земля и Марс, согласно современным теориям, формировались в ходе столкновений многочисленных протопланетных тел, "зародышей", диаметром 1-5 тысячи километров.

Так, формирование Земли завершилось при столкновении с протопланетным телом размером с современный Марс, что привело к рождению Луны. Это произошло примерно через 50-100 миллионов лет после рождения Солнечной системы (примерно 4,5 миллиарда лет назад, ученые отсчитывают этот момент по возрасту алюминиево-кальциевых включений в метеоритах, возникших во время начала формирования планет), сообщает РИА Новости.

Пурман и его коллега Николас Дофас заявляют, что Марс сформировался всего за 2 миллиона лет, прошедших после появления Солнечной системы - в десятки раз быстрее, чем Земля, чем объясняется, в частности, его малый размер. Ранее считалось, что формирование Марса заняло не более 15 миллионов лет.

Компьютерное моделирование показывает, что теория протопланетных столкновений справедлива для Земли и Венеры, но не для Марса - воспроизвести его формирование на моделях не удается.

Ученые провели сравнительный анализ метеоритов-хондритов и метеоритов марсианского происхождения для оценки возраста и состава мантии Марса. Хондриты сформировались на начальных этапах развития Солнечной системы, и поэтому их химический состав должен быть сходен с составом протопланетных тел.

Исследователи сопоставили два параметра - соотношение долей гафния и вольфрама и изотопный состав вольфрама в мантии Марса.

Период полураспада гафния-182 в вольфрам-182 составляет 9 миллионов лет. Это означает, что практически весь гафний должен исчезнуть за 50 миллионов лет. Таким образом, измеряя соотношение этих изотопов, можно получить шкалу возраста той или иной породы.

Предыдущие исследования не позволяли дать точную оценку времени формирования Красной планеты из-за того, что соотношение гафния и вольфрама в составе мантии Марса был неизвестно. При этом соотношения разных изотопов вольфрама в мантии было хорошо известно благодаря изучению состава марсианских метеоритов.

Для вычисления соотношения гафния и вольфрама ученые поделили соотношение тория и вольфрама в составе марсианских метеоритов на соотношение тория и гафния в составе хондритов.

Авторы исследования поясняют, что торий был выбран потому, что вольфрам и торий демонстрируют сходные химические свойства. Так как гафний и торий являются элементами-"литофилами"(элементы, которые сохраняются в мантии планеты при ее формировании), то их доли в мантии соответствует этому показателю для всей планеты.

Более точная оценка содержания гафния и вольфрама в составе мантии позволила ученым уточнить время формирования Марса и сделать вывод - он на самом деле является так и не оформившимся "зародышем" планеты земной группы.