Viimastel aastatel on astronoomid otsinud, kuidas täpsustada meie arusaama Päikesesüsteemi kujunemisest. Ühest küljest on teil traditsiooniline udukogu hüpotees, mis väidab, et Päike, planeedid ja kõik muud päikesesüsteemi objektid moodustasid miljardeid aastaid tagasi udusest materjalist. Astronoomid eeldasid aga traditsiooniliselt, et planeedid moodustasid nende praegusel orbiidil, mis on sellest ajast peale tulnud kahtluse alla.
Seda on hakanud vaidlustama sellised teooriad nagu Grand Tacki mudel. See teooria väidab, et Jupiter rändas pärast moodustumist algselt orbiidilt, millel oli suur mõju sisemisele Päikesesüsteemile. Ja ühes uuemas uuringus on rahvusvaheline teadlaste meeskond astunud sammu edasi, tehes ettepaneku, et Mars moodustas tegelikult selle, mis on tänapäeval asteroidi vöö, ja rändas aja jooksul Päikesele lähemale.
Uuring pealkirjaga „Marsi lahe ja kauge moodustumine“ ilmus hiljuti ajakirjas Maa ja planeetide teaduslikud kirjad. Uuringut juhtis Tokyo tehnoloogiainstituudi maateaduste instituudi Ramon Brasser ning uuringusse kuulusid liikmed Colorado ülikoolist, Ungari teaduste akadeemiast ja Dundee ülikoolist Suurbritannias.
Uuringute huvides tegeles meeskond Päikesesüsteemi moodustumise traditsiooniliste mudelitega ühe silmatorkavama teemaga. See on eeldus, et Mars, Maa ja Veenus moodustusid tihedalt koos ja et Mars rändas väljapoole oma praegusele orbiidile. Lisaks leiab teooria, et Mars - umbes 53% sama suur kui Maa ja ainult 15% - massiivne - on sisuliselt planeetide embrüo, millest kunagi ei saanud täielikku kivist planeeti.
Sellega on aga vastuolus Marsi meteoriitidega teostatud hulgaliselt elementaarseid ja isotoopseid uuringuid, mis on märkinud olulisi koostise erinevusi Marsi ja Maa vahel. Nagu Brasser ja tema meeskond oma uuringus märkisid:
See viitab sellele, et Mars tekkis primaarse akretsiooni ajal väljaspool maismaa söötmistsooni. Seetõttu on tõenäoline, et Marss püsis Päikesest alati oluliselt kaugemal kui Maa; selle kasv varastati varakult ja mass jäi suhteliselt madalaks. ”
Selle hüpoteesi kontrollimiseks viis meeskond läbi dünaamilisi simulatsioone, mis olid kooskõlas Grand Tacki mudeliga. Nendes simulatsioonides liikus Jupiter suure kontsentratsiooniga Päikese poole, kui see rändas sisemise Päikesesüsteemi poole, millel oli sügav mõju maapealsete planeetide (Merkuur, Veenus, Maa ja Mars) kujunemisele ja orbitaalomadustele.
Teooria väidab ka, et see ränne tõmbas materjali Marsist eemale, arvestades sellega koostise erinevusi ning planeedi väiksemat suurust ja massi Veenuse ja Maa suhtes. Nad leidsid, et väikese osa oma simulatsioonidest moodustas Mars Päikesest kaugemal ja Jupiteri gravitatsiooniline tõmme lükkas Marsi praegusele orbiidile.
Sellest järeldas meeskond, et kas teadlastel puuduvad vajalikud mehhanismid Marsi moodustumise selgitamiseks või et kõigil võimalustel on see statistiliselt haruldane stsenaarium tõepoolest õige. Nagu osutas hiljutises intervjuus Stephen Mojzsis - Colorado ülikooli geoloogiateaduste professor ja uuringu kaasautor Ajakiri Astrobiology, asjaolu, et stsenaarium on haruldane, ei muuda seda vähem usutavaks:
„Kuna on piisavalt aega, võime neid sündmusi oodata. Näiteks saate lõpuks kaks korda kuus, kui täringut piisavalt palju veeretate. Tõenäosus on 1/36 või umbes sama, mis me saame oma Marsi moodustumise simulatsioonide jaoks. ”
Tõsi, 2% tõenäosus (mis on see, mille nad simulatsioonidest said) on kosmoloogilises mõttes vaevalt tõenäoline. Ja kui mõelda sellele, et selline võimalus võimaldaks peamisi erinevusi Marsi ja tema maapealsete nõgude (s.o Maa ja Veenuse) vahel, näib see õhuke tõenäosus üsna võimalik. Mõte, et Marsi rändas oma ajaloo jooksul sissepoole, on aga ka tõsiste tagajärgedega.
Alustuseks pressiti teadlasi üles selgitama, kuidas Marsil võis olla paksem ja soojem atmosfäär, mis oleks võimaldanud vedela pinna olemasolul. Kui Mars moodustuks tegelikult tänapäevases asteroidivööndis, oleks selle all olnud palju vähem päikesevoogu ja pinnatemperatuur oleks olnud oluliselt madalam kui siis, kui ta oleks moodustanud oma tänapäeva asukohas.
Kuid kui nad ütlevad, et kui Marsi varase atmosfääri atmosfääris oli piisavalt süsinikdioksiidi, siis on võimalik, et hilise raske pommitamise ajal võivad löögid lubada katkendlikke perioode, kus pinnal võiks olla vedel vesi. Või nagu nad seda seletavad:
„Kui sisemiselt lenduvate rikaste Marsil ei olnud kasvuhoonegaaside atmosfääri tugevat ja jätkusuutlikku atmosfääri, nagu meie mudel näitab, oli tema keskmine pinnatemperatuur lakkamatult alla 0 ° C. Sellist külma pinnakeskkonda oleks regulaarselt mõjutanud varajased löökpommitamised, mis mõlemad taaskäivitasid morbiidse hüdroloogilise tsükli ja andsid varjualuse Marsi maakoore võimalikule varasele elule. "
Põhimõtteliselt, kuigi Marsi jaoks oleks varajases eluperioodis päikeseenergiat vähem olnud, võinuks see siiski olla piisavalt soe, et vedelat vett oma pinnal toetada. Ja nagu Mojzsis väitis eelmisel aastal kaasautorina, oleks paljudest saadud pommitamistest (nagu on kinnitanud paljud kraatrid) piisanud pinnajää sulatamiseks, atmosfääri paksendamiseks ja perioodilise hüdroloogilise tsükli käivitamiseks.
Veel üks huvitav asi selle uuringu kohta on see, kuidas ennustatakse, et Veenuse massiline koostis (sealhulgas selle hapniku isotoobid) on sarnane Maa-Kuu süsteemi omaga. Nende simulatsioonide kohaselt on see tingitud asjaolust, et Veenusel ja Maal olid alati samad ehitusplokid, samal ajal kui Maa ja Mars seda ei teinud. Need leiud olid kooskõlas hiljutiste maapealsete infrapunavaatlustega Veenuse ja selle atmosfääri kohta.
Kuid muidugi ei saa selle kohta teha lõplikke järeldusi, kuni pole võimalik saada Veenuse kooriku proove. See on võimalik, kui eelseisval kümnendil käivitatakse kavandatav Venera-Dolgozhivuschaya (Venera-D) missioon - NASA ja Roscomose ühine plaan orbiidi ja maanduri Veenusesse saatmiseks -. Vahepeal on Grand Tacki mudelis ja Nebular Hüpoteesis veel lahendamata küsimusi, mida tuleb käsitleda.
Mojzsise sõnul hõlmab see seda, kuidas Päikesesüsteemi gaasi- / jäähiiglased oleksid võinud praeguses asukohas moodustuda. Idee, mille nad moodustasid oma praegustel orbiitidel asteroidi vööst kaugemal, näib olevat vastuolus varase Päikesesüsteemi mudelitega, mis näitavad, et Päikesest kaugel polnud vajalikku materjali piisavalt. Alternatiiviks on see, et nad moodustusid Päikesele lähemal ja rändasid ka väljapoole.
Nagu Mojzsis selgitas, toetavad seda võimalust hiljutised uuringud päikeseenergiaväliste planeedisüsteemide kohta, kus on leitud, et gaasihiiglased tiirlevad oma tähtede lähedal (s.o “kuumad Jupiterid”) ja kaugemal:
„Me saame Kepleri kosmoseteleskoobi kaudu tehtud varasemate vaatluste ja varasemate uuringute põhjal aru, et hiiglaslik planeediränne on planeedisüsteemide normaalne omadus. Hiiglaslik planeedi moodustumine kutsub esile rände ja ränne seisnebki gravitatsioonis ja need maailmad mõjutasid üksteise orbiite juba varakult. "
Kui universumisse kaugemale vaadata on üks eelis, siis see on viis, mille abil on astronoomidel õnnestunud välja pakkuda paremaid ja terviklikumaid teooriaid Päikesesüsteemi loomise kohta. Ja kui meie päikesesüsteemi uurimine kasvab, õpime kindlasti palju asju, mis aitavad meil paremini mõista ka teisi tähesüsteeme.
