La Tierra y Marte, pese a ser vecinos, podrían haber crecido a partir de materiales ensamblados de formas muy diferentes.
Los planetas rocosos se formaron hace unos 4.500 millones de años en el disco de gas y polvo que rodeaba al joven Sol. Pero los investigadores aún debaten el tamaño de los objetos que aportaron la mayor parte de su materia. Se consideran dos mecanismos principales.
La Tierra y Marte a escala.
En el primero, cuerpos de varios kilómetros llamados planetesimales chocan y se ensamblan progresivamente. En el segundo, pequeños fragmentos, a menudo llamados guijarros, son frenados por el gas del disco y luego capturados por embriones planetarios. Ambos mecanismos también pueden funcionar conjuntamente.
Para diferenciarlos, un equipo internacional estudió los elementos volátiles de la Tierra y Marte. Estos elementos se evaporan con relativa facilidad cuando un material se calienta. Su abundancia y composición isotópica conservan así una huella de las condiciones en las que se ensamblaron los materiales de un planeta.
Los investigadores construyeron un modelo que combina el crecimiento de los planetas y la evolución de estas firmas químicas. Según sus resultados, más del 75 % de la masa terrestre podría proceder de protoplanetas que, a su vez, crecieron principalmente capturando pequeños guijarros. Las colisiones entre cuerpos grandes habrían completado posteriormente el ensamblaje de nuestro planeta.
Marte presentaría una historia casi opuesta. El modelo atribuye alrededor del 73 % de su masa a la acreción de planetesimales. Por tanto, el planeta rojo habría conservado en mayor medida la huella de un crecimiento mediante colisiones entre objetos relativamente grandes, sin atravesar la misma fase dominante de captura de guijarros que la Tierra.
Esta diferencia podría deberse, en particular, al lugar y al ritmo de formación de ambos planetas. Los materiales disponibles, su temperatura y los movimientos del gas variaban según la distancia al Sol. Por tanto, dos mundos rocosos vecinos podían abastecerse de depósitos diferentes y crecer a velocidades distintas.
Los investigadores defienden una acreción híbrida, en la que tanto los guijarros como los planetesimales contribuyen, pero en proporciones diferentes según el planeta.
Este método podrá aplicarse ahora a otros cuerpos del Sistema Solar. Los meteoritos procedentes de asteroides, las muestras lunares y las futuras rocas traídas de Marte permitirán multiplicar las comparaciones químicas y comprobar si cada planeta rocoso posee su propia combinación de mecanismos de formación.