Marsas siekia apie pusę Žemės dydžio, tačiau jo masė – tik vieną dešimtąją dalį. Kodėl taip skiriamės, nors esame artimi kaimynai? Į šį klausimą astronomai negalėjo atsakyti ilgą laiką. Naujos idėjos apie Saulės sistemos formavimąsi padeda jiems šį galvosūkį spręsti.

Pagal klasikinį modelį, Marsas turėtų būti maždaug tokios pat masės, kaip Venera ir Žemė, jeigu dujos ir dulkės būtų pasiskirsčiusios tolygiai visame proplanetiniame (ekreciniame) diske, prieš 4,5 mlrd. metų supusiame naujagimę Saulę. Tačiau Marsas turi net 90 proc. mažesnę masę negu kiti du giminingi pasauliai. Tai rodo, kad Raudonoji planeta susiformavo regione, kuriame nepakako uolingas planetas sudarančios medžiagos.

Kas galėjo tai nulemti?

Vieną iš teorijų – „Didžiojo smeigtuko modelį“ žurnale „Science“ paskelbė Johnas Chambersas. Ši idėja remiasi tuo, kad netrukus po susidarymo Jupiteris ir Saturnas judėjo link Saulės, o tada vėl į išorinę sistemos dalį. Toks didžiųjų planetų „blaškymasis“ galėtų nušluoti daug medžiagos nuo Marso paviršiaus.

„Jeigu Jupiteris pakeitė kryptį arti 1,5 av, Marso augimas galėjo būti sėkmingai pristabdytas, kai tuo metu Žemei ir Venerai įtakos tai nepadarė“, – teigia J. Chambersas. (Vienas av, arba astronominis vienetas, lygus atstumui nuo Žemės iki Saulės, apie 150 milijonų kilometrų).

Tačiau Brazilijos Estadual Paulista universiteto mokslininkų komanda, vadovaujama Andre Izidoro, žurnale „The Astrophysical Journal“ pateikė alternatyvią idėją, kurią pagrindė dujų srautų ankstyvojoje Saulės sistemos stadijoje modeliais. Jie atskleidė, kad mažo tankio regionas galėjo natūraliai egzistuoti proplanetinio disko atkarpoje, ties 1 ir 3 av nuo Saulės.

„A. Izidoro atliktas modeliavimas atskleidė, kad planetos augimui reikalingų medžiagų natūralus sumažėjimas šalia Marso dabartinės orbitos nuo 50 iki 75 procentų tikrai gali būti tvirtas argumentas „raudonojo kaimyno“ mažai masei paaiškinti“, – pritarė J. Chambersas.

Įdomu tai, kad abiejų idėjų autoriai sutinka, jog Marsas pradėjo formuotis maždaug 1 av atkarpoje, netoli dabartinės Žemės orbitos. Gravitacinė sąveika tada išstūmė Raudonąją planetą į dabartinę jos vietą, kurioje žaliavų trūkumas sulėtino augimą.

Kuris iš šių scenarijų yra tikslesnis?

Pavyzdžiui, pasak A. Izidoro ir jo komandos, asteroidai pagrindinėje juostoje tarp Marso ir Jupiterio buvo nuo pat pradžių, kur jie egzistuoja ir šiandien. O pagal „Didžiojo smeigtuko modelį“ asteroidų žiedas buvo išsklaidytas dar ankstyvojoje stadijoje, kai jų liekanos pasklido po daug didesnį Saulės ūko plotą.

Atlikus daugiau asteroidų tyrimų bei nustačius jų sklaidą Saulės sistemoje, šie skirtumai ateityje gali tapti kertiniu akmeniu atsirenkant teisingą modelį. Žinoma, egzistuoja galimybė, kad jie abu nėra visiškai tikslūs, tačiau šiuo metu turimi įrodymai patvirtina, jog einama tinkama linkme.