Die Oberflächenmerkmale der nördlichen und südlichen Hemisphäre des Mars sind sehr unterschiedlich. Die topografische Karte zeigt, dass das nördliche (blaue) Tiefland überwiegend glatt und vulkanisch ist. Aber der Süden (orange) ist mit einer älteren und kraterartigen Hochlandoberfläche ausgestattet. Diese Dichotomie könnte aufgrund des großen Einflusses entstanden sein
Neue Untersuchungen deuten darauf hin, dass ein massiver Einschlag auf den Mars vor über 4 Milliarden Jahren eine ungewöhnliche Menge von „eisenliebenden“ Elementen erklären könnte.
Planeten entstehen beim Eingießen kleiner Körner, bis das Objekt planetesimal wächst. Diese Formationen kollidieren weiter und werden aus dem System geworfen, vom Stern absorbiert oder bilden einen Planeten. Dies ist jedoch nicht das Ende des Prozesses, da die Planeten auch nach der letzten Formationsstufe weiterhin Material erhalten. Diese Phase wird als späte Akkretion bezeichnet und kommt zustande, wenn sich Restfragmente der Planetenbildung auf jungen Planeten ablagern.
Forscher der University of Colorado in Boulder beschlossen, die enormen Auswirkungen der späten Akkretionsperiode des Roten Planeten im Detail zu untersuchen. Tatsache ist, dass dieser Prozess eine ungewöhnliche Menge seltener metallischer Elemente im Mantel erklären kann (dasselbe wird unter der Erdkruste beobachtet). Wenn Protoplaneten genügend Material abgeben, beginnen sich Metalle wie Nickel und Eisen zu trennen und fallen ab und bilden den Kern. Deshalb wird der Erdkern hauptsächlich durch Eisen repräsentiert. Es wird erwartet, dass andere mit Eisen verbundene Elemente auf der Kernebene vorhanden sein sollten. Darunter sind Gold, Platin und Iridium zu nennen. Es stellt sich jedoch heraus, dass es auf dem Mars (wie auch auf der Erde) mehr dieser Elemente der siderophilen Gruppe gibt, als vom Entstehungsprozess erwartet wurde.
Hochdruckversuche zeigen, dass diese Metalle einfach nicht im Mantel sein sollten. Ihre Anwesenheit zeigt an, dass sie nach der Trennung von Kern und Mantel angekommen sind, als es schwierig wurde, abzusteigen.
Die Anzahl der in der letzten Phase angesammelten Sideophilen sollte proportional zum Gravitationsquerschnitt des Planeten sein. Der Gravitationsabschnitt erstreckt sich über das Objekt selbst hinaus, sodass die Schwerkraft Körper anzieht, auch wenn sie sich nicht auf dem Weg einer direkten Kollision befinden. Dies wird Gravitationsfokussierung genannt.
Früher glaubte man, dass die Erde aufgrund der Theorie des Gravitationsabschnitts mit einer großen Anzahl solcher Elemente ausgestattet war. Wissenschaftler haben argumentiert, dass durch den Aufprall des Mondes auf die Erde der Mantel mit einer ausreichenden Anzahl von Sideophilen angereichert werden sollte.
Frühe Hauptexposition
Die Analyse der Marsmeteoriten zeigt, dass der Mars aufgrund der späten Akkretion weitere 0,8 Massenprozent zugelegt hat. Eine neue Studie belegt, dass dies einen Schlag mit einem Körper erfordern würde, dessen Durchmesser mindestens 1200 km betragen würde. Dieses Ereignis sollte vor 4,5-4,4 Milliarden Jahren stattgefunden haben.
Die Untersuchung von Zirkonkristallen in alten Marsmeteoriten kann verwendet werden, um den Prozess der Bildung der Marskruste vor 4,4 Milliarden Jahren zu markieren. Es stellte sich heraus, dass ein schwerer Schlag ein Schmelzen der Kruste im großen Maßstab verursachen sollte und vor ihrer tatsächlichen Bildung auftrat. Fiel der Schlag frühzeitig, so sollten sich Siderophile während der Kernbildung zurückziehen.
Das Verständnis der späten Akkretion ist nicht nur wichtig, um die Häufigkeit von Siderophilen zu erklären, sondern auch, um die obere Altersgrenze der Erdbiosphäre zu bestimmen. Bei jedem Schlaganfall schmilzt lokal ein kleiner Teil der Kruste. Bei extrem intensiver Anreicherung schmilzt fast die gesamte Erdkruste. Mit abnehmender Akkretionsintensität nahm auch die Menge des Schmelzens ab. Es wird jetzt angenommen, dass der früheste Zeitpunkt der Bildung der Biosphäre auf eine geringe Akkretion (weniger als 50% der geschmolzenen Kruste) zurückzuführen ist.
