Et omdiskuteret spørgsmål i planetforskningen er, hvordan Mars og Jorden blev skabt for 4,5 milliarder år siden.
Gennem en rekonstruktion af planeternes tidligste historie ud fra computermodeller og analyser af planeternes kemiske sammensætninger har forskere fra Københavns Universitet muligvis fundet svaret, skriver Københavns Universitet i en pressemeddelelse.
»Det mest overraskende for os var, at Jorden og Mars tilsyneladende opstod på forskellige måder. Man kunne ellers have forventet, at to planeter, som blev dannet side om side i det samme solsystem, havde en mere ens dannelseshistorie,« siger professor Anders Johansen, der forsker i planetdannelse ved Globe Institute på Københavns Universitet.
Han er også hovedforfatter på det nye studie, som blev publiceret i tidsskriftet Nature Astronomy.
I dag antager forskere, at planeter hovedsageligt kan dannes på to måder:
- Som resultat af, at gigantiske klippestykker – også kaldet planetesimaler – brager sammen.
- Som resultat af, at enorme klippestykker suger små partikler til sig.
- Og så er der også idéen om, at begge metoder spiller ind i dannelsen af nye planeter.
Men der har dog været stor tvivl blandt forskerne om, hvilken en af processerne der var aktuel i dannelsen af Jorden og Mars. Men forskerne fra Københavns Universitet mener, at det er den sidstnævnte – altså hybridmodellen – der er den gældende i spørgsmålet om de to planeter.
»Mindst 75 procent af Jordens masse ser ud til at stamme fra to unge planeter, såkaldte protoplaneter, der voksede sig store ved at suge de her ‘småsten’ til sig, mens planetesimaler bidrog med op til 25 procent. Omvendt ser det ud til, at omkring tre fjerdedele af Mars’ masse stammer fra planetesimaler, og den sidste fjerdedel stammer fra småstensindfangning,« siger Haiyang Wang, der også er hovedforfatter på studiet.
For at forskerne kan forstå, hvordan planeterne blev dannet for milliarder af år siden, kigger de efter de grundstoffer, som stadig findes i Mars og Jordens skorpe og kappe. Men fraværet af andre grundstoffer – såsom natrium, zink og kalium, der fordamper ved høje temperaturer – er også afgørende for forståelsen af deres opbygning.
En bedre forståelse af, hvordan planeter mister grundstoffer under dannelsen, kan hjælpe forskerne med at forudsige, hvor meget vand og andre livsnødvendige stoffer de ender med at indeholde.
De anvendte computermodeller kan dog indeholde usikkerheder, såsom at den præcise kemiske sammensætning af de oprindelige byggesten i solsystemet, der førte til skabelsen af Mars og Jorden, ikke er kendte.
Derfor gør forskerne en række antagelser i modellen, men selv når de justerer for antagelserne, forbliver konklusionen den samme:
»De præcise procentsatser kan ændre sig lidt, men vores analyser peger konsekvent på, at Jorden og Mars opstod på to forskellige måder. Vores metode er en mere præcis og direkte måde at forstå planetdannelse på end den mere udbredte metode, der baserer sig på isotoper, men som ofte kan fortolkes på flere måder,« siger Haiyang Wang.
