火星的寒冷且远距离形成

火星质量约为地球的九分之一，被广泛认为是一个从未长成完全成熟行星的搁浅行星胚胎。当前一种流行的行星形成理论预测，火星在地球和金星附近形成，随后被散射向外至其当前位置。在这种情景下，这三颗行星的组成预计应彼此相似。然而，火星陨石的体元素和同位素数据表明，火星组成的关键方面与地球显著不同。这表明火星在主吸积期间形成于类地行星供给区之外。因此，火星可能始终保持在比地球离太阳显著更远的位置；其生长早期受阻，质量保持相对较低。在此，我们确定了一条潜在的动力学路径，该路径在小行星带中形成火星，并将其保持在地球吸积区之外，同时满足严格的年龄和组成约束以及质量差异。我们这一不常见的路径（概率约为2%）基于类地行星形成的大折返情景，在该情景中，木星的径向迁移在火星当前位置引力塑造了星子盘。我们得出结论，火星的形成需要特定的动力学路径，而这对于地球和金星则不那么适用。我们进一步预测，火星的挥发物预算极有可能与地球不同，且金星形成于足够靠近我们行星的位置，预计其由共同基本构件构成的组成几乎完全相同。