Последњих година астрономи су желели да побољшају наше разумевање како се формирао Сунчев систем. С једне стране, имате традиционалну Небуларну хипотезу која тврди да су Сунце, планете и сви други објекти Сунчевог система настали од небулозних материјала пре милијарде година. Међутим, астрономи су традиционално претпостављали да су се планете формирале у њиховим тренутним орбитама, што је од тада доведено у питање.
Ово су постале изазове теоријама попут модела Гранд Тацк. Ова теорија каже да је Јупитер мигрирао из своје првобитне орбите након што се формирао, што је имало велики утицај на унутрашњи Сунчев систем. И у новијој студији, међународни тим научника направио је ствари корак даље, предлажући да се Марс у ствари формира у ономе што је данас Астероидни појас и да се временом мигрирао ближе Сунцу.
Студија под називом „Хладна и далека формација Марса“ недавно се појавила у часопису Писма о Земљи и планетарној науци. Студију је водио Рамон Брассер из Института за знаност о животу Земље у Токијском технолошком институту, а укључивали су чланове са Универзитета у Колораду, Мађарске академије наука и Универзитета Дундее у Великој Британији.
Ради студије, тим се бавио једним од најважнијих проблема са традиционалним моделима формирања Сунчевог система. Ово је претпоставка да су се Марс, Земља и Венера уско формирали заједно и да је Марс мигрирао према својој тренутној орбити. Поред тога, теорија држи да је Марс - отприлике 53% велик од Земље и само 15% масиван - у суштини планетарни заметак који никада није постао пуна, стеновита планета.
Међутим, ово је у супротности са масовним елементарним и изотопским истраживањима која су извршена на марсовским метеоритима, која су приметила кључне разлике у саставу између Марса и Земље. Као што су Брассер и његов тим истакли у својој студији:
„Ово сугерише да се Марс формирао ван земаљске зоне храњења током примарне акрекције. Стога је вероватно да је Марс увек остао знатно даље од Сунца од Земље; његов раст је заустављен рано и његова маса је остала релативно ниска. "
Да би тестирали ову хипотезу, тим је спровео динамичке симулације које су биле у складу са моделом Гранд Тацк-а. У тим симулацијама, Јупитер је померио велику концентрацију масе према Сунцу, а оно је мигрирало према унутрашњем Сунчевом систему, што је имало дубок утицај на формирање и орбиталне карактеристике земаљских планета (Меркур, Венера, Земља и Марс).
Теорија такође држи да је та миграција повукла материјал са Марса, што је представљало композиционе разлике и мању величину и масу планета у односу на Венеру и Земљу. Открили су да се у малом проценту својих симулација Марс формирао даље од Сунца и да је Јупитеров гравитациони потез гурнуо Марс у његову тренутну орбиту.
На основу тога, тим је закључио да или научницима недостају потребни механизми за објашњење Марсове формације или сви могућности, овај статистички ретки сценарио је заиста тачан. Као што је Степхен Мојзсис - професор геолошких наука на Универзитету у Колораду и коаутор студије - у недавном интервјуу за Астробиологи Магазине, чињеница да је сценарио редак не чини га мање веродостојним:
„С обзиром на довољно времена, можемо очекивати ове догађаје. На пример, на крају ћете добити двоструку шесторку ако довољно коцке баците на коцкице. Вероватноћа је 1/36 или отприлике иста као што смо добили за наше симулације формирања Марса. "
Заправо, вероватноћа од 2% (што је оно што су добили симулацијама) тешко да је лоша шанса ако се посматра у космолошком погледу. А кад се узме у обзир да би таква могућност омогућила кључне разлике између Марса и његових земаљских рођака (тј. Земље и Венере), та се мала вероватноћа чини прилично могућом. Међутим, идеја да је Марс током своје историје мигрирао ка унутрашњости носи са собом и неке озбиљне импликације.
За почетак, истраживачи су притиснути да објасне како је Марс могао да поседује дебљу, топлију атмосферу која би омогућила да течна вода постоји на површини. Да се Марс заправо формирао у модерном појасу астероида, био би подложан далеко мањем соларном току, а површинске температуре биле би знатно ниже него да се формирао на данашњем месту.
Међутим, како слиједе, ако би Марс имао довољно угљен-диоксида у својој раној атмосфери, могуће је да су утицаји током Касног тешког бомбардовања могли да доведу до повремених периода где би на површини могла да постоји течна вода. Или како то објашњавају:
„Уколико, као што показује наш модел, Марс са својствено хлапљивим Марсом није имао јаку и одрживу атмосферу стакленика, његова просечна температура на површини била је неуморно испод 0 ° Ц. Такво хладно површинско окружење редовно би било под утицајем раних бомбардовања која су обнављала хидролошки циклус успоравања и пружала уточиште за могући рани живот марсовске коре. "
У основи, иако би Марс био подложан мање путу сунчеве енергије током свог раног животног века, могуће је да је још увек био довољно топао да подржава течну воду на својој површини. И као што је Мојзсис навео у свом чланку чији је аутор прошле године, мноштво бомбардовања које је примило (о чему сведоче бројни кратери) било би довољно да се отопи површински лед, згусне атмосфера и покрене периодични хидролошки циклус.
Још једна занимљивост у овој студији је како предвиђа да Венера вероватно има расути састав (укључујући изотопе кисеоника) који су слични оном у систему Земља-Месец. Према њиховим симулацијама, то је због чињенице да су Венера и Земља увек делили исте грађевне блокове, док Земља и Марс нису. Ови налази су били у складу са недавним земаљским инфрацрвеним опажањима Венере и њене атмосфере.
Али, наравно, о томе се не могу правити дефинитивни закључци док се не могу добити узорци Венерове коре. То би се могло постићи ако и када предложена мисија Венера-Долгозхивусцхаиа (Венера-Д) - заједнички план НАСА / Росцомос-а за слање орбитера и слетача на Венеру - буде покренута у наредној деценији. У међувремену, постоје и друга неријешена питања у моделу Гранд Тацк-а и Небуларна хипотеза која се морају ријешити.
Према Мојзсису, ово укључује како су могли да се формирају гас / лед дивови Сунчевог система на њиховим тренутним локацијама. Идеја коју су формирали у својим тренутним орбитама изван астероидног појаса изгледа нескладна моделима раног Сунчевог система који показују да није било довољно потребног материјала далеко од Сунца. Алтернатива је да су се формирали ближе Сунцу и такође су мигрирали споља.
Као што је Мојзсис објаснио, ову могућност подупиру недавне студије ван-соларних планетарних система, где су нађени гасни дивови који орбитују веома близу својих звезда (тј. „Хот Јупитерс“) и даље:
„Из директних осматрања путем свемирског телескопа Кеплер схватамо да је џиновска миграција планета нормално својство планетарних система. Дивовска формација планета индукује миграцију, а миграција се односи само на гравитацију, а ови светови су од раније утицали на орбите других. "
Ако постоји једна корист од тога да можемо погледати даље у Универзум, то је начин на који је астрономима омогућило да смисле боље и потпуније теорије о томе како је настао Сунчев систем. И док наше истраживање Сунчевог система и даље расте, сигурно ћемо научити многе ствари које ће нам помоћи да унапредимо наше разумевање и других звезданих система.
