Uno studio pubblicato sulla rivista Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti postula che Marte si sia formato in quella che oggi è la cintura di asteroidi, circa una volta e mezza più lontano dal sole della sua posizione attuale, prima di migrare nella posizione attuale.

L'ipotesi è stata generalmente che Marte si sia formato vicino alla Terra dagli stessi mattoni, ma quella congettura solleva una grande domanda:perché i due pianeti sono così diversi nella composizione? Marte contiene diversi, accendino, silicati della Terra, più simili a quelli trovati nei meteoriti. Nel tentativo di spiegare perché gli elementi e gli isotopi su Marte differiscono ampiamente da quelli sulla Terra, ricercatori dal Giappone, gli Stati Uniti e il Regno Unito hanno eseguito simulazioni per ottenere informazioni sul movimento del Pianeta Rosso all'interno del sistema solare.

Anche se le simulazioni dello studio hanno suggerito che la spiegazione più probabile è che Marte si sia formato vicino alla Terra, quel modello non tiene conto delle differenze compositive tra i due pianeti. Così, i ricercatori hanno prestato particolare attenzione alle simulazioni coerenti con il cosiddetto modello Grand Tack, il che suggerisce che Giove abbia giocato un ruolo importante nella formazione e nell'architettura orbitale finale dei pianeti interni. La teoria sostiene che un Giove di nuova costituzione abbia arato una grande concentrazione di massa verso il sole, che contribuì alla formazione della Terra e di Venere, mentre allo stesso tempo spinge il materiale lontano da Marte, rappresentando la piccola massa del pianeta (circa l'11% di quella della Terra) e la differenza tra le composizioni dei due pianeti.

Nelle simulazioni Grand Tack, i ricercatori hanno raccolto ulteriori informazioni sulla formazione di Marte. Una piccola percentuale delle simulazioni ha suggerito che Marte si sia formato molto più lontano dal sole di quanto non sia ora e che l'attrazione gravitazionale di Giove abbia spinto Marte nella sua posizione attuale.

Stephen Mojzsis, professore di scienze geologiche dell'Università del Colorado, coautore dello studio, non è preoccupato dalla bassa probabilità che questo scenario si verifichi.

"Bassa probabilità significa una delle due cose:che non abbiamo un meccanismo fisico migliore per spiegare la formazione di Marte o nell'enorme panoplia di possibilità siamo finiti con uno che è relativamente raro, " lui dice, notando che quest'ultima sembra essere la migliore conclusione.

Mojzsis mantiene anche questi termini in prospettiva. "Tieni presente che raro è relativo, " quando si tratta di spazio, lui dice, e i risultati rari accadono. Quali sono le possibilità che la Terra attraversi orbite con l'asteroide che ha colpito lo Yucatan e ha estinto i dinosauri?

"Dato abbastanza tempo, possiamo aspettarci questi eventi, " dice Mojzsis. "Per esempio, alla fine otterrai un doppio sei se lanci i dadi abbastanza volte. La probabilità è 1/36 o più o meno la stessa che otteniamo per le nostre simulazioni della formazione di Marte".

Un'implicazione della formazione di Marte più lontano dal sole è che il pianeta sarebbe stato più freddo di quanto originariamente pensato, forse troppo freddo per l'acqua liquida o per sostenere la vita. Questa teoria sembrerebbe mettere in discussione l'idea che Marte fosse una volta molto più caldo e umido di quanto lo sia ora. Mojzsis sostiene che c'è un sacco di tempo nella storia antica di Marte perché sia ​​stato sia più freddo che più lontano e, a volte, perché abbia sperimentato caldo, periodi umidi.

"La formazione di Marte nella fascia di asteroidi è avvenuta molto presto nella storia di Marte, ben prima che la crosta si stabilizzasse e l'atmosfera si stabilisse, " dice. In un articolo di cui è stato coautore l'anno scorso, Mojzsis conclude che alla fine della formazione planetaria Marte è stato bombardato da asteroidi che hanno formato gli innumerevoli crateri del pianeta. Impatti così grandi potrebbero "sciogliere la criosfera e la crosta di Marte per densificare l'atmosfera di Marte e riavviare il ciclo idrologico, " dice Mojzsis.

Mentre molti scienziati stanno iniziando ad abbracciare l'idea della migrazione planetaria, studi come questo sollevano ulteriori domande sui pianeti e sulle loro storie. Qual è la composizione di Venere e come si confronta con quella della Terra? La conferma delle somiglianze tra Venere e la Terra sosterrebbe circostanzialmente l'idea che, nella teoria del Grand Tack, Giove ha spinto il materiale nel sistema per formare la Terra e Venere. Sosterrebbe anche le teorie dei ricercatori sulla formazione dei pianeti nel sistema solare interno, compreso Marte. Però, la mancanza di campioni, anche meteoriti, da Venere rende difficile rispondere a questa domanda. La NASA e l'agenzia spaziale russa Roscosmos hanno proposto la missione congiunta Venera-D che invierebbe un orbiter su Venere intorno al 2025, che potrebbe fornire alcuni indizi sulla composizione del pianeta.

Mojzsis sottolinea anche che uno dei problemi che affrontiamo è cercare di capire come si sono formati i pianeti giganti. Giove, Saturno, Urano, e Nettuno non potrebbe essersi formato dove ora risiedono perché il sistema solare esterno non aveva abbastanza massa all'inizio per spiegare questi mondi giganti, lui dice.

Potrebbe essere che i pianeti giganti si siano formati vicini e poi si siano allontanati dall'influenza delle loro interazioni gravitazionali. Tale teoria non è unica per il nostro sistema solare. "Capiamo dalle osservazioni dirette tramite il telescopio spaziale Kepler e da studi precedenti che la migrazione dei pianeti giganti è una caratteristica normale dei sistemi planetari, " Dice Mojzsis. "La formazione di pianeti giganti induce la migrazione, e la migrazione è tutta una questione di gravità, e questi mondi hanno influenzato le orbite l'uno dell'altro all'inizio."

Il recente lavoro di Mojzsis si concentra anche su come Giove sia finito nella sua posizione attuale e su come la sua formazione corrisponda alla dispersione di gas e polvere dal disco solare che forma il pianeta. Poco per volta, gli scienziati stanno acquisendo una maggiore comprensione della storia del sistema solare e della natura della formazione planetaria nel nostro vicinato galattico.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Astrobiology Magazine della NASA. Esplora la Terra e oltre su www.astrobio.net.