Proč je Mars tak malý?

Mars se zformoval během dvou až čtyř miliónů let, tedy mnohem rychleji než Země, které to k dosažení konečných rozměrů trvalo padesát až sto miliónů let. Má ovšem jen 11 % její hmotnosti. Podle modelů formování Sluneční soustavy by však měl Mars nabýt rozměrů srovnatelných se Zemí a Venuší shromažďováním hmotnosti z menších planetesimál. Rudá planeta ale takovému předpokladu nedostála.

Země byla stvořena z menších objektů velikosti Marsu, ale Mars sám je takový zárodek planety, který nikdy nekolidoval s většími objekty, které by z něj udělaly planetu rozměry podobnou naší mateřské planetě.
Srovnání Venuše, Země a MarsuZadání odvozených poměrů do počítačových modelů formace Sluneční soustavy odhalilo, že Mars musel dosáhnout poloviny své dnešní hmotnosti pouhé dva miliony let po vzniku Sluneční soustavy. Z nějakého důvodu Mars trpěl nedostatkem stavebního materiálu už od počátku. Důvod se zkoumá, ale na vině by mohla být gravitační „bitva“ mezi vznikajícími planetami.Poměry radioaktivních prvků hafnia, wolframu a thoria byly klíčovými hráči v raných fázích existence Marsu. Když se planety tvořily, diferencovalo se v nich na železo bohaté jádro a na silikáty bohatý plášť. Vzhledem k tomu, že wolfram se pojí se železem, najdeme jej v jádře, zatímco hafnium zůstává v plášti, ve viskózní vrstvě pod kůrou. Zdá se, že ke zformování jádra došlo přibližně ve stejnou dobu, kdy planeta dosáhla své konečné hmotnosti, čili poměr wolframu, zaznamenaný v jádře, nám poskytuje informaci o jeho věku.

Mladý Jupiter mohl migrovat až do vzdálenosti 1,5 AU od Slunce, kdy zbavoval Mars stavební hmoty, což způsobilo jeho menší rozměry. Jupiterovo cestování by mimo to mohlo vysvětlit velké rozdíly ve stavbě pásu asteroidů.

Jeden z vedoucích mužů výzkumu tvrdí, že se Jupiter přemístil z polohy svého rodiště dovnitř až na vzdálenost 1,5 AU od Slunce. Pak se otočil, když se zformoval Saturn, jak předpokládá jiný model a nakonec vycestoval ven na svou nynější pozici. To by pozměnilo rozložení pevných těles na vnitřku Sluneční soustavy a vysvětlila by se relativně drobná hmotnost Marsu. Problémem bylo, zda by se migrace Jupitera dovnitř a ven v rozmezí 2 až 4 AU nevylučovala s existencí pásu asteroidů, jak jej známe dnes.

V současné době Jupiter sídlí ve vzdálenosti 5,2 AU od Slunce. Modely raného vzniku Sluneční soustavy však nasvědčují tomu, že vnější plyn planet se pohyboval na jejich oběžných drahách, ještě než se usadily na svých konečných pozicích. Pás asteroidů obsahuje obojí, jak velmi suchá a ledová tělesa, tak komety hlavního pásu, nicméně simulace ukazují, že Jupiterův pohyb vyprázdnil a pak znovu rozšířil populaci pásu asteroidů tělesy, která se původně pohybovala v rozmezí 1 až 3 AU a zároveň těmi, které pochází z oblasti za pásem asteroidů.

Jednotlivé prvky příběhu začaly rychle zapadat do sebe. Simulace ukázaly, že pohyb Jupitera není v rozporu s existencí pásu asteroidů a zároveň by objasnil vlastnosti pásu asteroidů, kterým jsme do teď nerozuměli.

Exoplanety jsou pozorovány v širokém rozsahu vzdáleností od svých mateřských hvězd, což podporuje ideu, že migrace ve vesmíru jsou běžné.