Zemlja i Mars oblikovali su se u istom Sunčevu sustavu, ali novo istraživanje upućuje na to da nisu rasli na isti način. Kemijska analiza povezuje nastanak Zemlje ponajprije s nakupljanjem sitnih čvrstih čestica, a Marsov rast sa sudarima većih tijela.
Istraživanje koje su vodili Haiyang S. Wang i Anders Johansen sa Sveučilišta u Kopenhagenu objavljeno je 25. rujna u časopisu Nature Astronomy. Autori su računalnim modelima povezali sastav stjenovitih dijelova dvaju planeta s procesima njihova rasta.
Dva načina rasta planeta
U raspravi o nastanku planeta važna su dva procesa. Jedan je spajanje planetezimala, većih čvrstih tijela koja su se sudarala u disku oko mladog Sunca. Drugi je akrecija sitnih čestica, pri kojoj veća tijela postupno privlače i nakupljaju mnogo manja zrnca. Novo istraživanje podupire model u kojem su oba procesa sudjelovala u nastanku Zemlje i Marsa, ali u različitim omjerima.
U osnovnom modelu najmanje 75 posto Zemljine mase potječe od dvaju protoplaneta koji su prethodno rasli nakupljanjem sitnih čestica. Planetezimali su pridonijeli s najviše približno 25 posto. Za Mars je dobiven gotovo obrnut omjer: oko 73 posto materijala povezuje se s planetezimalima, a 27 posto s rastom akrecijom sitnih čestica.
Tragovi u hlapljivim elementima
Tim je proučavao elemente poput natrija, kalija i cinka, koji pri visokim temperaturama razmjerno lako prelaze u plinovito stanje. Njihove količine u kori i plaštu pružaju trag o zagrijavanju i gubitku materijala tijekom nastanka planeta. Modeli su obuhvatili zagrijavanje sitnih čestica pri prolasku kroz plinski omotač protoplaneta te doprinos planetezimala koji su već izgubili dio hlapljivih elemenata.
Za usporedbu su poslužila tijela kemijskog sastava sličnog asteroidu Vesti. Sastav ranih planetarnih gradivnih tijela proučava se i iz meteorita, o čemu govori nedavno istraživanje prvih planetezimala.
Dobiveni udjeli ovise o pretpostavljenom početnom sastavu materijala. Kad se u model unese drukčiji sastav planetezimala, kakav nije zabilježen među poznatim matičnim tijelima meteorita, njihov procijenjeni doprinos Zemlji raste na oko 40 posto. Prema autorima, razlika između nastanka Zemlje i Marsa ostaje prisutna i kad se pretpostavke mijenjaju.
Istraživači metodu žele primijeniti i na stjenovite planete izvan Sunčeva sustava. Razumijevanje gubitka hlapljivih elemenata tijekom rasta moglo bi pomoći u procjeni koliko su vode i drugih važnih sastojaka takvi planeti zadržali.
