Что-то остановило рост и развитие Марса уже на ранних этапах его существования. И этому чему-то предлагаются два альтернативных объяснения.
Недоросль: Зародыш планеты
Венера, Земля, Марс: Красной планете так и не удалось дорасти до своих соседок

Имея массу лишь 11% земной, Марс действительно смотрится эдаким карликом на фоне своих соседей. Однако все теоретические модели, описывающие появление и развитие планет в ранней Солнечной системе, приводят к другому результату: планета должна была бы дорасти примерно до размеров Земли и Венеры. Планетезимали, своего рода «зародыши планеты» в этих моделях появляются как раз на месте реального Марса и вскоре набирали обычны вес. Но в действительности что-то пошло не так. Планета отчего-то прекратила рост еще на первых его этапах.

Чтобы установить время, которое потребовалось Марсу на рождение, ученые обращаются к анализу содержания радиоактивных изотопов — таких, как гафний-182 или вольфрам-182 — в метеоритах, выбитых с поверхности Красной планеты ударами небесных тел и иногда падающих на Землю. Однако этот подход приносит ряд больших сложностей, поскольку марсианские метеориты выбиваются из коры планеты, а кора образуется в ходе застывания мантии Марса. Все эти процессы должны влиять на относительное содержание разных изотопов при движении образца от мантии через кору Марса — и космический перелет — к Земле. Как следствие, оценки времени, которое заняло формирование планеты, оказываются сильно разбросаны.

Чтобы сузить этот промежуток, группы Николаса Дофаса (Nicolas Dauphas) и Али Пурмана (Ali Pourmand) проводили анализ содержания тех же радиоактивных изотопов гафния и вольфрама, но уже в метеоритах немарсианского происхождения. Используя полученную цифру для поправки данных по марсианским метеоритам, они пришли к выводу, что весь процесс образования Марса как целостной планеты занял от силы 2−4 млн лет, а не десятки миллионов, как у нашей собственной Земли. По сути, Марс так навсегда и остался недоразвитым, в какой-то момент прекратившим свой рост и не сумевшим стать полноценной планетой.

Что же случилось с несчастным? Одновременно с работой Дофаса и Пурмана появились и публикации других ученых, рассматривающие этот вопрос. Все они сходятся в главном: чтобы молодая планета прекратила рост, ее надо лишить «строительного материала». Однако в том, как именно это произошло, ученые разошлись.

Команда Гарольда Левисона (Harold Levison), проведя компьютерное моделирование процесса, пришла к следующей картине. Поначалу, в ходе столкновения и «слипания» находившихся недалеко от Солнца планетезималей примерно километровых размеров, Марс довольно быстро рос. Однако в большинстве встреч планетезималей с зародышем планеты столкновения не происходило, и они лишь проходили, триллионы раз, в непосредственной близости друг от друга. Каждая такая встреча не приводила к росту молодой планеты, но из-за гравитационных взаимодействий немного выталкивала Марс подальше от Солнца, пока он не оказался примерно на той орбите, на которой находится сегодня. Здесь скорость его роста резко падает — строительных блоков начинает не хватать. И пока удержавшиеся в более богатых областях Венера и Земля продолжают развиваться, Марс так и остается малышом.

По другой версии, высказанной группой Кевина Уолша (Kevin Walsh), виноват во всем соседний гигант Юпитер. По их модели, в ранней Солнечной системе вещество, некоторое непродолжительное время окружавшее Солнце, притянуло молодой Юпитер близко к нему — недаром в огромном большинстве далеких планетных систем мы наблюдаем такие газовые великаны совсем близко к своим звездам. Двигаясь, Юпитер собирал обильную жатву еще остававшегося свободным вещества, оставляя за собой почти чистое пространство. Затем на сцене появился еще один великан — Сатурн, который стал потихоньку оттягивать Юпитер обратно, так что он в итоге вышел на свою теперешнюю орбиту. В образовавшемся пустом пространстве оказался несчастный Марс, лишенный возможности наращивать размеры до обычных.

Кстати, Гароль Левисон фигурировал на наших страницах совсем недавно — его группе удалось объяснить происхождение одной странной особенности спутника Сатурна Япета. Читайте: «Предыстория хребта».

По публикации ScienceNOW