火星或许是外来户

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宇宙和天体物理学家通常认为，火星和地球在太阳系早期的同一区域内演化成现在的行星，但是如果真是这样的话，为什么构成它们的成分出现如此大的差异呢？一项最新的研究或许可以告诉我们答案。

在计算机上使用一些复杂的全新模拟手段，推出一种出乎预料的可能性：火星可能最开始成长在小行星带，然后才来到我们身边做邻居。

虽然提出这一全新设想的国际研究团队承认这只是一种可能性，但它恰好与另一种解释太阳系如何成形的理论相吻合。

来自科罗拉多大学的地质学家Stephen Mojzsis告诉《天体生物学杂志》的Joelle Renstrom：“很早之前，火星就在小行星带上形成了现在的规模，当时它的地壳还没有稳定，也没有大气层。”

火星的质量只有地球的11％左右，再考虑到构成它的物质，使它看起来更像是大块的流星陨石，而非是和地球一样的行星。

红色星球的核心特征是含有大量较轻的硅酸盐，似乎暗示它是在一个完全不同于地球的环境中诞生的。

考虑到这一点，研究人员运行模拟宇宙诞生演化的数字模型，遵循大迁徙假说Grand tack hypothesis，即在太阳系形成的最初一千万年里，土星会随着木星一起朝太阳方向迁移，并且它们会进入轨道共振状态。这意味着土星和木星会对彼此产生规律且周期性的引力作用，由此它们会清除掉位于它们之间的所有气体，并最终使得这两颗气态巨行星朝外太阳系迁移。。

这些模型显示，火星离太阳的距离本来可能比现在还要近一倍半，木星最终达到了其目前5.2个天文单位的位置，但因为木星巨大的引力，之前在火星今天的轨道上吸积了大量的物质，直接导致火星生长受阻，无法长到金星和地球的大小。

研究人员说，除了吸引旋转的空间碎片外，木星还可能把火星拉到我们的旁边。

其中一个后果就是误导了以前的科学家，让他们一位的火星在“青春期”的时候比较寒冷，但是根据现在的研究，因为周边小行星的撞击，会为火星带去冰和能量，所以那段时期的火星表面可能更加潮湿、温暖。

我们太阳系的所有成员是如何走到一起的，现在仍然是一个引人遐思谜，但我们逐渐掌握了更多关于行星形成的知识，同时系统的研究方式也应运而生。这项最新的发现可能是构成完整的谜底拼图的重要一块。

但是，在我们抛弃现有的关于太阳系形成的文献之前，也要先听听下面的事实：模型表明，火星从一开始就和地球做伴，是所有情形中可能性最大的一个。从小行星带迁移过来的可能性只站2％左右。

但是，这2%可以更好地解释火星的成分。在一个充满活力的宇宙中，出现了低概率事件其实是普遍的——不信，你去问问恐龙们。

Mojzsis说：“存在两种情况：我们没有一个更好的物理机制来解释火星的形成，或者我们以极为罕见的方式获得了巨大的可能性。给定足够的时间，我们可以预料到小概率事件几乎必然会发生。例如，如果掷骰子的次数足够多，你最终必然会连续两次投掷出6点，而只注意到成功的这两次，那概率就是1/36，这就与我们模拟火星形成的概率大致相同。”

该研究已发表在《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)上。

本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。