Analýza naznačila, že Mars přišel k těkavým plynům, jako je uhlík, kyslík, vodík, dusík a vzácné plyny, jinak, než jak se to jevilo v současném modelování vzniku planet. Novou studii na toto téma zveřejnil odborný titul Science. Informuje o tom Science Alert.

Klasický způsob zrození planet

Podle současných modelů se planety rodí ze zbytků hvězd. Hvězdy vznikají z mlhovinového prachoplynového oblaku, když se hustý shluk materiálu zhroutí vlivem gravitace. Tento shluk rotuje a nabaluje na sebe z oblaku další materiál, takže začne vytvářet disk, vířící kolem nové hvězdy. V disku se prach a plyny dále shlukují a dochází ke vzniku zárodků planet a planetárních systémů.

Podle indicií z naší vlastní sluneční soustavy se zdá, že stejným způsobem vznikl i tento systém, a to zhruba před 4,6 miliardy let. Složitější je však odpověď na otázku, jak a kdy se do planetárních těles začleňovaly jednotlivé prvky.

Podle současných modelů se těkavé plyny staly součástí planet v době, kdy se tyto planety tvořily ze sluneční mlhoviny. Protože planeta je v této fázi horká a kašovitá, uvolňují se tyto těkavé látky do globálního magmatického oceánu, představujícího formující se planetu, a jak se planetární plášť ochladí, uniknou zčásti v plynné podobě do atmosféry.

Další těkavé látky dodá planetě meteoritické bombardování, protože těkavé látky vázané v uhlíkatých meteoritech, tzv. chondritech, se uvolňují poté, co se tyto meteority při nárazu na planetu rozpadnou.

Nitro planety by tak mělo odrážet složení sluneční mlhoviny, zatímco ve složení její atmosféry se projevuje převážně vliv těkavých látek pocházejících z meteoritů. Rozdíl mezi těmito dvěma zdroji lze rozeznat například díky poměrům izotopů vzácných plynů, zejména kryptonu.

Mars jako dobrý příklad

A protože Mars vznikl a ztuhnul relativně rychle (během asi čtyř milionů let, zatímco Zemi to pro srovnání trvalo podle odhadů přibližně 100 milionů let), představuje dobrý vzorec velmi rané fáze procesu formování planet.

„Můžeme rekonstruovat distribuci těkavých látek během prvních několika milionů let sluneční soustavy," prohlašuje geochemička Sandrine Péronová, působící dříve na Kalifornské univerzitě v Davisu a v současnosti ve švýcarském Federálním technologickém ústavu v Curychu. 

K tomu jsou samozřejmě potřeba vstupní informace, a právě v tomto směru je podle vědců meteorit z Chassigny doslova a do písmene darem z nebes. Jeho skladba ušlechtilých plynů se od složení marťanské atmosféry liší, což naznačuje, že se kus horniny odtrhl od marťanského planetárního pláště a vymrštil do vesmíru, přičemž původně pocházel z planetárního nitra, vytvořeného ze sluneční mlhoviny.

Změřit přesné poměry izotopů u kryptonu je ale poměrně složité a ne vždy se to zdaří. Péronová proto za tímto účelem použila spolu s kolegou z Kalifornské univerzity, geochemikem Sujoyem Mukhopadhyayem, novou techniku ​​využívající laboratoř vzácných plynů, kterou univerzita disponuje. 

Něco je jinak…

Toto nové měření ale ukázalo zvláštní věc. Poměr izotopů kryptonu v meteoritu z Chassigny se blížil poměrům, jaké si spojujeme s chondrity. A podobal se jim až pozoruhodně. „Vnitřní složení Marsu je téměř čistě chondritické," řekla Péronová. „Je to velmi zřetelné."

To podle ní naznačuje, že meteority přinášely těkavé látky na Mars mnohem dříve, než si vědci dříve mysleli, tedy ještě předtím, než sluneční mlhovinu rozptýlilo sluneční záření.

Pokud je tato teorie správná, pak tedy pořadí událostí vypadalo takto: Mars získal atmosféru ze sluneční mlhoviny poté, co se jeho globální magmatický oceán ochladil; jinak by byly chondritické a mlhovinové plyny mnohem smíšenější, než tým zaznamenal.

To ale znamená další záhadu. Jestli tedy sluneční záření nakonec spálilo zbytky mlhoviny, mělo spálit i mlhovinovou atmosféru Marsu. Jenže atmosférický krypton musel být někde uchován. Podle týmu možná v polárních ledových čepicích. „To by však vyžadovalo, aby byl Mars bezprostředně po jeho akreci studený," podotkl Mukhopadhyay.

Studie podle něj tedy tím, že poukazuje na chondritické plyny v nitru Marsu, vyvolává zajímavé otázky o původu a složení rané atmosféry Marsu.