Согласно популярной гипотезе, Солнечная система появилась около четырех с половиной миллиардов лет назад из колоссального газопылевого диска. Однако вопрос о том, как именно сформировались планеты, десятилетиями делил научное сообщество на два лагеря. Одни утверждали, что каменистые миры выросли из столкновений крупных глыб — планетезималей. Другие настаивали на постепенном нарастании массы за счет миллиардов мелких камней, пишет Universe Today.
![]()
Фото из открытых источников / © GigaChat
Новое исследование ученых из Копенгагенского университета, результаты которого опубликованны в журнале Nature Astronomy, предлагает гибридный ответ. Команда под руководством доцента Хайяна С. Вана и профессора Андерса Йохансена проанализировала химический состав мантий Земли и Марса. Они сосредоточили свое внимание на летучих элементах — натрии, цинке и калии. Эти вещества испаряются при высоких температурах, и их остаточная концентрация служит своего рода геологическим отпечатком.
«Это серьезная детективная работа — выяснить, что происходило тогда, когда большинство улик исчезло много лет назад», — приводит слова Йохансена. «Но даже спустя 4,5 миллиарда лет составы мантий Земли и Марса остаются прежними. Их можно считать отпечатком процесса формирования».
Совместив эти данные со сложным статистическим моделированием, исследователи пришли к неожиданному выводу. Земля и Марс использовали разные строительные материалы. По расчетам команды, около 75% массы нашей планеты поступило от двух молодых протопланет, которые активно поглощали мелкие камни. На долю планетезималей пришлось лишь 25%. У Марса пропорция обратная: три четверти его массы — это результат столкновений крупных глыб, и лишь четверть выросла из «песка».
«Самым удивительным результатом было то, что Земля и Марс, похоже, сформировались по-разному», — подытожил Ван. «Можно было ожидать, что две планеты, образовавшиеся бок о бок в одной и той же Солнечной системе, будут иметь более схожую историю формирования».
Авторы признают, что в их моделях есть допущения. Например, они исходили из того, что строительный материал Марса был химически схож с астероидом Вестой. Тем не менее, главный вывод остается неизменным. Метод анализа летучих элементов оказался точнее классического изотопного подхода, который часто допускает двойные трактовки.
Долгое время Марс считался младшим братом Земли, который просто не успел набрать массу из-за гравитационных козней Юпитера. Однако еще в 2017 году исследование, опубликованное в журнале Earth and Planetary Science Letters, показало, что изотопный состав марсианской мантии уникален и не совпадает ни с земным, ни с материалом большинства метеоритов. Новое открытие копенгагенской группы фактически закрывает этот вопрос: Марс не «недоделанная» Земля, а продукт совершенно иного, более хаотичного сценария сборки.
Понимание того, как миры теряют летучие вещества, критически важно для поиска жизни за пределами Солнечной системы. Если мы знаем, как планеты удерживают воду и другие необходимые элементы, мы можем точнее предсказывать их обитаемость.
«Если мы поймем, как планеты теряют летучие элементы во время своего формирования, мы также сможем лучше предсказывать, сколько воды и других веществ, поддерживающих жизнь, они в конечном итоге сохранят», — отметил Йохансен.
Кажется, чтобы найти братьев по разуму, для начала нужно окончательно разобраться в биографии соседей по Солнечной системе.
