Моделирование, основанное на изобилии сидерофильных элементов в марсианских метеоритах, показало, что Марс «собирался» 15-20 миллионов лет, медленно накапливая массу из окружающего его материала, при этом на поздних этапах развития, уже после завершения формирования ядра, он испытал от одного до трех столкновений с крупными планетоидами размерами до 2 тысяч километров. Результаты исследования представлены в журнале Science Advances.
«Важной проблемой планетологии является определение того, как образовался Марс и в какой степени его эволюция была нарушена столкновениями. На этот вопрос трудно ответить, учитывая, что миллиарды лет постоянно стирали последствия этих событий. К счастью, часть его истории записана в метеоритах, и из примерно 61 тысячи, найденных на Земле, около двухсот имеют марсианское происхождение – они были выброшены с Красной планеты в результате относительно недавних воздействий», – пишут авторы исследования.
Все марсианские метеориты демонстрируют большие вариации «железолюбивых» элементов, таких как вольфрам и платина, которые имеют тенденцию мигрировать из мантии планеты в ее центральное железное ядро ??во время формирования. Данные об этих элементах в мантии Марса важны, потому что они указывают на то, что в юности он подвергся бомбардировке, а изучение изотопов отдельных элементов, создаваемых локально в мантии в ходе процесса радиоактивного распада, помогает ученым понять, когда формирование Красной планеты было завершено.
Основываясь на соотношении изотопов вольфрама в марсианских метеоритах, принято считать, что Марс быстро рос в течение примерно 2-4 миллионов лет после того, как Солнечная система начала формироваться. Однако крупные ранние столкновения могли изменить этот баланс, и новая модель, предполагающая встречи с объектами, имеющими свои ядра и оболочки, указывает на более продолжительный срок, составляющий 15-20 миллионов лет.
«Марсианские метеориты, достигшие Земли, вероятно, пришли к нам из различных регионов Марса, так как имеют неравномерное распределение изотопов. Это различие объясняется тем, что столкновения с крупными объектами, содержащими большинство своих железолюбивых элементов в металлических ядрах, приводило к их неравномерному распределению в марсианской мантии после столкновения», – пояснили авторы исследования.
Планетологи отмечают, что будущие миссии на Марс, в том числе по возвращению образцов его породы на Землю, предоставят новую информацию, которая поможет лучше понять эволюцию Красной планеты и разрешить давний спор о временных рамках ее формирования.
