Большинство ученых считают, что Марс сформировался рядом с Землей из одного и того же материала, однако этому предположению противоречат обнаруженные различия в составе материала этих двух планет. Марс содержит другие, более легкие, чем в случае Земли, силикаты, больше напоминающие вещество метеоритов. В попытке объяснить, почему химические и изотопные составы вещества Марса и Земли так значительно различаются между собой, исследователи из Японии, США и Великобритании во главе с Р. Брассером (R. Brasser) построили компьютерную модель движения Красной планеты по Солнечной системе.

Хотя проведенные командой Брассера сеансы моделирования показали, что наиболее вероятным сценарием является формирование Марса рядом с Землей, однако эта версия не объясняет различия в составе вещества двух планет. Поэтому исследователи обратили свое внимание на так называемую модель Большого отклонения (Grand Tack model), согласно которой Юпитер играл основную роль в формировании планет внутренней части Солнечной системы и их окончательных орбит. Согласно этой гипотезе недавно сформировавшийся Юпитер помог транспортировать к Солнцу большое количество вещества, из которого затем сформировались Земля и Венера, в то же время оттолкнув часть материала от Марса, вследствие чего масса сформировавшейся Красной планеты составила не более чем 11 процентов от массы Земли.

При моделировании в соответствии с гипотезой Большого отклонения Брассер и его коллеги получили с небольшой вероятностью сценарий, в котором Марс формируется намного дальше от Солнца, чем Земля и Венера, однако авторы работы считают, что, несмотря на относительно низкую вероятность развития такого сценария, именно он имел место в ранней Солнечной системе, поскольку только этот сценарий позволяет объяснить различия в химическом и изотопном составе вещества Марса и Земли.

Работа опубликована в журнале Earth and Planetary Science Letters.

Сегодня поверхность Марса является сухой и безжизненной, однако так было не всегда. Находки ученых указывают на то, что однажды по поверхности Красной планеты текла жидкая вода. Механизм исчезновения этой воды с поверхности планеты до сих пор остается загадкой для исследователей.

В новой научной работе ученые во главе с доктором Джоном Уэйдом (Jon Wade) с кафедры наук о Земле Оксфордского университета, Великобритания, при помощи метода математического моделирования произвели расчет количества воды, которое могло пойти на реакцию с горными породами поверхностных слоев Марса.

Результаты моделирования показали, что базальтовые горные породы на Марсе могут удерживать примерно на 25 процентов больше воды, чем земные горные породы, следовательно, эти породы были способны эффективно поглощать воду с марсианской поверхности, транспортируя ее в подповерхностные слои.

«На Земле тектоника плит противостоит резким изменениям уровня воды на поверхности планеты, поскольку влажные горные породы эффективно дегидратируются, прежде чем войти в сухую мантию планеты. Но ни на ранней Земле, ни на Марсе такой системы возврата воды из-под поверхности не существовало. На Марсе вода реагирует со свежеизверженной лавой, формирующей базальтовую кору планеты, впитываясь в нее, словно в губку. Затем вода реагирует с этими камнями, в результате чего формируется большое число различных минералов, богатых водой. Это взаимодействие между водой и горными породами изменяет минералогию поверхности планеты, делая поверхность Марса сухой и непригодной для жизни», — объяснил Уэйд.

Исследование вышло в журнале Nature.