De aarde en Mars zijn gevormd uit materiaal dat grotendeels afkomstig is uit het binnenste deel van het zonnestelsel.
Slechts een klein deel van hun ‘bouwmateriaal’ kwam van voorbij de baan van de planeet Jupiter.
Tot die conclusie komt een onderzoeksteam onder leiding van de Westfälische Wilhelms-Universität Münster (Science Advances).
De wetenschappers baseren zich op de meest uitgebreide vergelijking tot nu toe van de isotopensamenstellingen van de aarde, Mars en het oorspronkelijke bouwmateriaal van het binnenste en buitenste deel van ons zonnestelsel.
Een deel van dit materiaal is nog steeds grotendeels onveranderd in meteorieten terug te vinden.
De geboorte van ons zonnestelsel, ongeveer 4,6 miljard jaar geleden, voltrok zich in de schijf van stof en gas die om de nog jonge zon draaide.
Voor het ontstaan van de binnenste rotsachtige planeten bestaan twee theorieën.
Volgens de oudste theorie klonterde het stof samen tot steeds grotere brokstukken, die geleidelijk ongeveer de grootte van onze maan bereikten.
Mercurius, Venus, de aarde en Mars zouden vervolgens zijn ontstaan uit botsingen tussen deze planetaire voorlopers, de zogeheten planetesimalen.
Een recentere theorie beschrijft een alternatief scenario: millimeters grote stofklontjes, ook wel pebbles genoemd, migreerden vanuit het buitenste deel van het zonnestelsel richting zon en verzamelden zich onderweg op de daar gevormde planetesimalen, die daardoor hun huidige omvang bereikten.
Beide theorieën zijn gebaseerd op modelberekeningen en computersimulaties die de omstandigheden en bewegingen in het vroege zonnestelsel nabootsen, maar welke is de juiste?
Om deze vraag te beantwoorden heeft het team van planeetwetenschappers gekeken naar de precieze samenstelling van de planeten aarde en Mars, en met name naar de verschillende isotopen van de zeldzame metalen titanium, zirkonium en molybdeen, die in minieme hoeveelheden in de korsten van beide planeten worden aangetroffen.
Als vergelijkingsmateriaal werden twee soorten meteorieten gebruikt: koolstofhoudende chondrieten, die uit het buitenste deel van het zonnestelsel afkomstig zijn, en koolstofarme chondrieten uit het centrale deel van het zonnestelsel.
De samenstelling van Mars werd afgeleid uit die van zeventien meteorieten waarvan vaststaat dat hun oorsprong op deze planeet ligt.
De resultaten tonen aan dat de samenstellingen van de aarde en Mars weinig gemeen hebben met de koolstofhoudende chondrieten: hun aandeel in het bouwmateriaal van beide planeten bedraagt slechts ongeveer vier procent.
Als de planetesimalen die hen voorgingen aan de lopende band stofklontjes uit het buitenste deel van het zonnestelsel hadden verzameld, zou dat percentage bijna tien keer zo hoog zijn geweest.
Het lijkt er dus op dat het alternatieve scenario, dat de bouwstenen van aarde en Mars sterk werden verrijkt met stof uit de buitenwijken van het zonnestelsel, op losse schroeven staat. (EE)
(Image Credit: Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution)
