El sistema solar primitivo era un lugar caótico, con evidencia que indica que Marte probablemente fue golpeado por planetesimales, pequeños protoplanetas hasta 1, 200 millas de diámetro, temprano en su historia. Los científicos del Southwest Research Institute modelaron la mezcla de materiales asociados con estos impactos, revelando que el Planeta Rojo puede haberse formado en una escala de tiempo más larga de lo que se pensaba anteriormente.

Un tema abierto importante en la ciencia planetaria es determinar cómo se formó Marte y en qué medida su evolución inicial se vio afectada por las colisiones. Esta pregunta es difícil de responder dado que miles de millones de años de historia han borrado constantemente la evidencia de eventos de impacto temprano. Afortunadamente, parte de esta evolución se registra en meteoritos marcianos. De aproximadamente 61, 000 meteoritos encontrados en la Tierra, se cree que solo 200 son de origen marciano, Expulsado del Planeta Rojo por colisiones más recientes.

Estos meteoritos exhiben grandes variaciones en elementos amantes del hierro como el tungsteno y el platino, que tienen una afinidad moderada a alta por el hierro. Estos elementos tienden a migrar desde el manto de un planeta hacia su núcleo de hierro central durante la formación. La evidencia de estos elementos en el manto marciano muestreados por meteoritos es importante porque indican que Marte fue bombardeado por planetesimales en algún momento después de que terminó la formación de su núcleo primario. El estudio de isótopos de elementos particulares producidos localmente en el manto a través de procesos de desintegración radiactiva ayuda a los científicos a comprender cuándo se completó la formación del planeta.

"Sabíamos que Marte recibió elementos como el platino y el oro desde el principio, grandes colisiones. Para investigar este proceso, realizamos simulaciones de impacto hidrodinámico de partículas suavizadas, "dijo el Dr. Simone Marchi de SwRI, autor principal de un Avances de la ciencia documento que describe estos resultados. "Según nuestro modelo, colisiones tempranas producen un heterogéneo, manto marciano parecido a una torta de mármol. Estos resultados sugieren que la visión predominante de la formación de Marte puede estar sesgada por el número limitado de meteoritos disponibles para su estudio ".

Basado en la proporción de isótopos de tungsteno en meteoritos marcianos, Se ha argumentado que Marte creció rápidamente en aproximadamente 2-4 millones de años después de que el Sistema Solar comenzara a formarse. Sin embargo, grande, colisiones tempranas podrían haber alterado el equilibrio isotópico de tungsteno, que podría soportar una escala de tiempo de formación de Marte de hasta 20 millones de años, como lo muestra el nuevo modelo.

“Las colisiones de proyectiles lo suficientemente grandes como para tener sus propios núcleos y mantos podrían resultar en una mezcla heterogénea de esos materiales en el manto marciano temprano, "dijo el coautor, el Dr. Robin Canup, vicepresidente adjunto de la División de Ingeniería y Ciencias Espaciales de SwRI. "Esto puede llevar a diferentes interpretaciones sobre el momento de la formación de Marte que aquellas que asumen que todos los proyectiles son pequeños y homogéneos".

Los meteoritos marcianos que aterrizaron en la Tierra probablemente se originaron en unas pocas localidades alrededor del planeta. La nueva investigación muestra que el manto marciano podría haber recibido diversas adiciones de materiales de proyectiles, conduciendo a concentraciones variables de elementos amantes del hierro. La próxima generación de misiones a Marte, incluidos planes para devolver muestras a la Tierra, proporcionará nueva información para comprender mejor la variabilidad de los elementos amantes del hierro en las rocas marcianas y la evolución temprana del Planeta Rojo.

"Para comprender completamente Marte, Necesitamos entender el papel que jugaron las primeras y más enérgicas colisiones en su evolución y composición. "Concluyó Marchi.

El papel, "Un manto marciano de composición heterogénea debido a la acreción tardía, "se publicará en Science Advances el 12 de febrero de 2020.