Ein riesiger Asteroid, der Mars vor 4 Milliarden Jahren schlägt, hat möglicherweise den roten Planeten geformt

Die eigenartigen geologischen Merkmale auf dem Mars haben Astronomen und planetare Wissenschaftler lange verwirrt. Der Norden des Planeten ist größtenteils glattes Tiefland, während der Süden höher und voller Krater ist, und das Innere des Roten Planeten hat eine auffallende Fülle von seltenen Metallen.

Forscher haben verschiedene Erklärungen für diese Elemente vorgeschlagen, die besagen, dass sie möglicherweise von Kräften wie den alten Ozeanen, der extraterrestrischen Plattentektonik oder einem massiven Asteroidenschlag geformt wurden. Die letztere Idee, bekannt als die "single impact hypothesis", hat in letzter Zeit an Fahrt gewonnen und wurde durch eine neue Arbeit in den Arm gestoßen, die argumentiert, dass die Bildhauerei des Mars und seiner beiden kleinen Monde weitgehend von einem großen Einfluss früh in der Geschichte des Sonnensystems.

In diesem Szenario kollidierte ein Himmelskörper, der in etwa die Größe von Ceres, einem Zwergplaneten im Asteroidengürtel, hatte, mit dem Roten Planeten und riss einen Teil seiner nördlichen Hemisphäre ab, wobei große Ablagerungen von metallischen Elementen zurückblieben. Darüber hinaus umkreisten Trümmer von dem Asteroiden den Planeten und verschmolzen schließlich zu Phobos und Deimos, den zwei winzigen Monden, die den Mars umkreisen - zumindest für den Moment. (Wissenschaftler schätzen, dass Phobos in ein paar Millionen Jahren entweder den Planeten verlassen oder in den Mars zuschlagen wird.)

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"Wir haben in dieser Arbeit gezeigt, dass wir aus der Dynamik und aus der Geochemie diese drei einzigartigen Merkmale des Mars erklären können", sagte Stephen Mojzsis, Professor an der Fakultät für Geowissenschaften der Universität von Colorado Boulder und Co-Autor des Artikels , in einer Stellungnahme. "Diese Lösung ist elegant in dem Sinne, dass sie drei interessante und herausragende Probleme hinsichtlich der Entstehung des Mars löst."

Die Forschung, die Mojzsis in Zusammenarbeit mit Ramon Braser, einem Astronomen am Earth-Life Science Institut am Tokyo Institute of Technology in Japan, produzierte, wurde kürzlich in Geophysikalische Forschungsbriefe. Es betrachtete Marsmeteoritenproben, die auf der Erde landeten. Diese Proben hatten mehr seltene Metalle (wie Iridium, Osmium oder Platin) als erwartet, was darauf hinweist, dass der Mars von kleinen, felsigen Asteroiden, die diese Elemente mit sich führten, viele Einschläge erhielt.

Die Wissenschaftler schätzten, dass diese seltenen Metalle etwa 0,8% der Masse des Mars ausmachen.

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Sie führten dann Simulationen mit Asteroiden verschiedener Größe durch, um zu bestimmen, welche Größe am besten zur Geologie des Mars passen würde. Die Antwort war ein riesiger Asteroid, etwa 745 Meilen (1.200 Kilometer) lang - fast die gesamte Länge des Staates Kalifornien. Die Simulationen deuten darauf hin, dass dieses Ungetüm vor etwa 4,43 Milliarden Jahren, nur 700 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems, in den Mars eingeschlagen wurde. In den folgenden Äonen traten mehrere kleinere Auswirkungen auf.

Die Forscher theoretisieren, dass es nach dem großen Einschlag verschiedene Bereiche von Asteroidenmaterial und rotem Planeten auf der Oberfläche gab. Mit der Zeit fegten jedoch Erosion, Wind und andere Prozesse auf der Oberfläche die beiden Reservoirs in einer Mischung zusammen.

Mojzsis und Brasser planen als Nächstes, die Marsmeteoritenarchive von UC Boulder zu verwenden, um zu sehen, wie sich die Zusammensetzung dieser Meteoriten je nach Alter der Meteoriten unterscheidet oder gleich bleibt.