Le caratteristiche della superficie degli emisferi nord e sud di Marte sono molto diverse. La carta topografica mostra che il nord (blu) appare prevalentemente pianeggiante liscio e ha un grande vulcanismo. Ma il sud (arancione) è dotato di una superficie di altopiano più vecchia e craterizzata. Questa dicotomia avrebbe potuto essere formata a causa dell'influenza su larga scala
Una nuova ricerca suggerisce che un enorme impatto su Marte oltre 4 miliardi di anni fa potrebbe spiegare una quantità inusuale di elementi "amanti del ferro".
I pianeti vengono creati nel processo di versamento di piccoli grani fino a quando l'oggetto non diventa planetario. Queste formazioni continuano a scontrarsi e vengono buttate fuori dal sistema, assorbite dalla stella o create un pianeta. Ma questa non è la fine del processo, poiché i pianeti continuano a ricevere materiale anche dopo la fase finale della formazione. Questo stadio è chiamato tardo accumulo, e arriva quando frammenti residui di formazione planetaria si depositano su pianeti giovani.
I ricercatori dell'Università del Colorado di Boulder hanno deciso di studiare in dettaglio l'enorme impatto del periodo di accrescimento tardivo del pianeta rosso. Il fatto è che questo processo può spiegare una quantità insolita di rari elementi metallici nel mantello (lo stesso è osservato sotto la crosta terrestre). Quando i protopianeti emettono abbastanza materiale, i metalli, come il nichel e il ferro, iniziano a separarsi e a cadere, formando il nucleo. Ecco perché il nucleo della terra è rappresentato principalmente dal ferro. Si prevede che altri elementi associati al ferro debbano essere presenti a livello centrale. Tra questi vale la pena ricordare oro, platino e iridio. Tuttavia, risulta che su Marte (come sulla Terra), ci sono più di questi elementi del gruppo siderofilo di quanto ci si aspettasse dal processo di formazione.
Esperimenti di alta pressione mostrano che questi metalli non dovrebbero essere nel mantello. La loro presenza indica che sono arrivati dopo la separazione del nucleo e del mantello, quando è diventato difficile scendere.
Il numero di sideofili accumulati durante l'ultimo stadio dovrebbe essere proporzionale alla sezione trasversale gravitazionale del pianeta. La sezione gravitazionale si estende oltre l'oggetto stesso, quindi la gravità attirerà i corpi ad essa, anche se non si trovano sul percorso di una collisione diretta. Questo è chiamato messa a fuoco gravitazionale.
In precedenza si credeva che la Terra fosse dotata di un gran numero di tali elementi a causa della teoria della sezione gravitazionale. Gli scienziati hanno sostenuto che dimostrando che l'impatto della luna sulla terra avrebbe dovuto arricchire il mantello con un numero sufficiente di sideofili.
Early major exposure
L'analisi dei meteoriti marziani mostra che Marte guadagnò un altro 0,8% in massa a causa della tardiva accrescimento. Un nuovo studio dimostra che ciò richiederebbe un colpo con un corpo il cui diametro sarebbe di almeno 1200 km. Questo evento dovrebbe essere accaduto 4,5-4,4 miliardi di anni fa.
Lo studio dei cristalli di zircone negli antichi meteoriti marziani può essere usato per marcare il processo di formazione della crosta marziana prima di 4,4 miliardi di anni fa. Si scopre che un colpo importante avrebbe dovuto causare lo scioglimento su larga scala della crosta e verificarsi prima della sua effettiva formazione. Se il colpo fosse caduto in una fase iniziale, i siderofili avrebbero dovuto ritirarsi durante la formazione del nucleo.
Capire la tardiva accrescimento è importante non solo per spiegare l'abbondanza di siderofili, ma anche per determinare il limite di età superiore della biosfera terrestre. Durante ogni colpo, una piccola parte della crosta viene fusa localmente. Con un accrescimento estremamente intenso, quasi l'intera crosta terrestre si scioglie. Quando l'intensità di accrescimento diminuisce, anche la quantità di fusione diminuisce. Si ritiene ora che il primo momento della formazione della biosfera cada su un basso accrescimento (meno del 50% della crosta fusa).