Een studie gepubliceerd in het tijdschrift Aardse en planetaire wetenschapsbrieven stelt dat Mars is gevormd in wat nu de asteroïdengordel is, ongeveer anderhalf keer zo ver van de zon als zijn huidige positie, alvorens te migreren naar de huidige locatie.

De veronderstelling was over het algemeen dat Mars in de buurt van de aarde is gevormd uit dezelfde bouwstenen, maar dat vermoeden roept een grote vraag op:waarom zijn de twee planeten zo verschillend van samenstelling? Mars bevat verschillende, aansteker, silicaten dan de aarde, meer verwant aan die gevonden in meteorieten. In een poging om uit te leggen waarom de elementen en isotopen op Mars sterk verschillen van die op aarde, onderzoekers uit Japan, de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk voerden simulaties uit om inzicht te krijgen in de beweging van de Rode Planeet binnen het zonnestelsel.

Hoewel de simulaties van de studie suggereerden dat de meest waarschijnlijke verklaring is dat Mars in de buurt van de aarde is gevormd, dat model houdt geen rekening met de verschillen in samenstelling tussen de twee planeten. Dus, onderzoekers besteedden bijzondere aandacht aan simulaties die consistent zijn met het zogenaamde Grand Tack-model, wat suggereert dat Jupiter een belangrijke rol speelde in de vorming en uiteindelijke baanarchitectuur van de binnenplaneten. De theorie stelt dat een pas opgerichte Jupiter een grote massaconcentratie naar de zon ploegde, die hebben bijgedragen aan de vorming van de aarde en Venus, terwijl ze tegelijkertijd materiaal van Mars wegduwen, goed voor de kleine massa van de planeet (ongeveer 11 procent die van de aarde) en het verschil tussen de samenstelling van de twee planeten.

In Grand Tack-simulaties, de onderzoekers kregen extra inzicht in de vorming van Mars. Een klein percentage van de simulaties suggereerde dat Mars veel verder van de zon is gevormd dan nu het geval is en dat de zwaartekracht van Jupiter Mars naar zijn huidige positie duwde.

Professor Stephen Mojzsis van de Universiteit van Colorado, geologische wetenschappen, een co-auteur van de studie, maakt zich geen zorgen over de lage waarschijnlijkheid dat dit scenario plaatsvindt.

"Een lage waarschijnlijkheid betekent een van twee dingen:dat we geen beter fysiek mechanisme hebben om de vorming van Mars te verklaren of in de enorme arsenaal aan mogelijkheden die we hebben gekregen met een die relatief zeldzaam is, " hij zegt, opmerkend dat dit laatste de beste conclusie lijkt te zijn.

Mojzsis houdt dergelijke termen ook in perspectief. "Houd in gedachten dat zeldzaam relatief is, "Als het om ruimte gaat, hij zegt, en zeldzame uitkomsten gebeuren. Wat zijn de kansen dat de aarde banen zou kruisen met de asteroïde die de Yucatan trof en de dinosaurussen uitstierven?

"Als er genoeg tijd is, we kunnen deze gebeurtenissen verwachten, " zegt Mojzsis. "Bijvoorbeeld je krijgt uiteindelijk dubbele zessen als je de dobbelstenen vaak genoeg gooit. De kans is 1/36 of ongeveer hetzelfde als voor onze simulaties van de vorming van Mars."

Een implicatie van Mars die zich verder van de zon vormt, is dat de planeet kouder zou zijn geweest dan oorspronkelijk werd gedacht - misschien te koud voor vloeibaar water of om leven in stand te houden. Deze theorie lijkt het idee te betwisten dat Mars ooit veel warmer en natter was dan nu. Mojzsis stelt dat er in de vroege geschiedenis van Mars voldoende tijd is om zowel kouder als verder weg te zijn geweest en soms om warme, natte periodes.

"De vorming van Mars in de asteroïdengordel vond heel vroeg in de geschiedenis van Mars plaats, lang voordat de korst zich stabiliseerde en de atmosfeer was gevestigd, "zegt hij. In een paper waar hij vorig jaar co-auteur van was, Mojzsis concludeert dat het laat in de planetaire vorming van Mars werd gebombardeerd door asteroïden die de talloze kraters van de planeet vormden. Dergelijke grote inslagen kunnen "de cryosfeer en de korst van Mars doen smelten om de atmosfeer van Mars te verdichten en de hydrologische cyclus opnieuw te starten, ' zegt Mojzsis.

Terwijl veel wetenschappers het idee van planetaire migratie beginnen te omarmen, studies zoals deze roepen aanvullende vragen op met betrekking tot de planeten en hun geschiedenis. Wat is de samenstelling van Venus en hoe verhoudt deze zich tot die van de aarde? Bevestiging van overeenkomsten tussen Venus en de aarde zou indirect het idee ondersteunen dat, in de Grand Tack-theorie, Jupiter duwde materiaal in het systeem om de aarde en Venus te vormen. Het zou ook de theorieën van onderzoekers over de vorming van planeten in het binnenste zonnestelsel ondersteunen, inclusief Mars. Echter, het ontbreken van monsters, zelfs meteorieten, van Venus maakt het moeilijk om die vraag te beantwoorden. NASA en het Russische ruimteagentschap Roscosmos hebben de gezamenlijke Venera-D-missie voorgesteld die rond 2025 een orbiter naar Venus zou sturen. die enkele aanwijzingen kunnen opleveren voor de samenstelling van de planeet.

Mojzsis wijst er ook op dat een van de problemen waarmee we worden geconfronteerd, is proberen te begrijpen hoe de reuzenplaneten zijn ontstaan. Jupiter, Saturnus, Uranus, en Neptunus kon zich niet gevormd hebben waar ze nu verblijven omdat het buitenste zonnestelsel in het begin niet genoeg massa had om deze gigantische werelden te verklaren, hij zegt.

Het kan zijn dat de reuzenplaneten dicht bij elkaar zijn gevormd en later zijn weggegaan door de invloed van hun zwaartekrachtinteracties. Zo'n theorie is niet uniek voor ons zonnestelsel. "We begrijpen uit directe waarnemingen via de Kepler Space Telescope en eerdere studies dat migratie van reuzenplaneten een normaal kenmerk is van planetaire systemen, Mojzsis zegt. "De vorming van gigantische planeten veroorzaakt migratie, en bij migratie draait alles om zwaartekracht, en deze werelden beïnvloedden elkaars banen al vroeg."

Mojzsis' recente werk richt zich ook op hoe Jupiter in zijn huidige positie terechtkwam en hoe zijn vorming overeenkomt met de verspreiding van gas en stof van de planeetvormende schijf van de zon. Beetje bij beetje, wetenschappers krijgen een beter begrip van de geschiedenis van het zonnestelsel - en van de aard van planetaire vorming in onze galactische omgeving.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan NASA's Astrobiology Magazine. Verken de aarde en daarbuiten op www.astrobio.net.