Meteoryty marsjańskie odkrywają tajemnice budowy czerwonej planety

Mars ma wyraźną strukturę w swoim płaszczu i skorupie z rozpoznawalnymi zbiornikami, co jest znane dzięki meteorytom, które naukowcy z Instytutu Oceanografii Scripps na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego wraz ze współpracownikami analizowali na Ziemi.

Naukowcy zebrali meteoryty, które powstały około 1,3 miliarda lat temu, a następnie zostały wyrzucone z Marsa w ostatnich dziesięcioleciach z Antarktydy i Afryki. Geolog z Uniwersytetu Scripps, James Day i jego współpracownicy, donoszą 31 maja w czasopiśmie Science Advances o analizach składu chemicznego próbek z Czerwonej Planety.

Wyniki te są ważne nie tylko dla zrozumienia sposobu formowania się i ewolucji Marsa, ale także dla dostarczenia dokładnych danych, które mogą pomóc w ostatnich misjach NASA, takich jak Insight and Perseverance i Mars Sample Return, powiedział kierownik badania Day.

„Meteoryty marsjańskie to jedyny materiał fizyczny, jaki mamy z Marsa” – powiedział Day. „Umożliwia nam dokonywanie precyzyjnych i precyzyjnych pomiarów, a następnie ilościowe określanie procesów zachodzących wewnątrz Marsa i w pobliżu jego powierzchni. Dostarcza bezpośrednich informacji o składzie Marsa, które mogą pomóc naukom misyjnym, takim jak trwające operacje łazika Perseverance. odbywających się tam.”

Zespół Daya zebrał opis powstania Marsa, korzystając z próbek meteorytów pochodzących z tego samego wulkanu, znanych jako nakhliit i schistenit. Około 11 milionów lat temu duży meteoryt uderzył w Marsa, rozrywając części planety i wyrzucając skały w przestrzeń kosmiczną. Część z nich spadła na Ziemię w postaci meteorytów, z których pierwszy odkryto w 1815 roku w Ch przypisania we Francji, a następnie w 1905 roku w Nakhla w Egipcie.

Od tego czasu odkryto więcej takich meteorytów w takich miejscach, jak Mauretania i Antarktyda. Naukowcy mogą wskazać Marsa jako miejsce swojego pochodzenia, ponieważ meteoryty te są stosunkowo młode, zatem pochodzą z niedawno aktywnej planety, mają inny skład obfitości tlenu w porównaniu z Ziemią i zachowują skład marsjańskiej atmosfery mierzony na powierzchni. Na statkach Wikingów w latach 70. XX wieku.

Zespół przeanalizował dwa typy meteorytów Keystone: nakhilit i chassenit. Nachliit to bazalt podobny do lawy wydobywającej się obecnie na Islandii i Hawajach, ale bogaty w minerał zwany klinopiroksenem. Chassenit wytwarzany jest prawie wyłącznie z mineralnego oliwinu. Na Ziemi bazalt jest głównym składnikiem skorupy planety, szczególnie pod oceanami, podczas gdy w jej płaszczu występuje dużo oliwinu.

To samo tyczy się Marsa. Zespół wykazał, że skały te są ze sobą powiązane w procesie znanym jako krystalizacja frakcyjna w wulkanie, w którym powstały. Wykorzystując skład tych skał, wykazali również, że część stopionej Nakhli zawierała następnie części skorupy w pobliżu powierzchni, które również wchodziły w interakcję z marsjańską atmosferą.

„Ustalając, że nakhliit i chassenit należą do tego samego systemu wulkanicznego i że wchodziły w interakcję ze skorupą marsjańską, która została zmieniona przez interakcje atmosferyczne, możemy zidentyfikować nowy typ skał na Marsie” – powiedział Day. „Dzięki aktualnej kolekcji marsjańskich meteorytów, z których wszystkie są pochodzenia wulkanicznego, jesteśmy w stanie lepiej zrozumieć wewnętrzną strukturę Marsa”.

Zespołowi udało się tego dokonać dzięki odmiennym właściwościom chemicznym nakhlitu i chassenitu, a także odmiennemu składowi innych marsjańskich meteorytów. Ujawniają one zmienioną w atmosferze górną skorupę Marsa oraz złożoną głębszą skorupę i płaszcz, w których pióropusze z głębi Marsa przedostały się do podstawy skorupy, podczas gdy wnętrze Marsa, które powstało na początku jego ewolucji, również stopiło się, tworząc charakterystyczne kolory . Rodzaje wulkanów.

„Uderzające jest to, że wulkany na Marsie wykazują niewiarygodne podobieństwa, ale także różnice w stosunku do Ziemi” – powiedział Day. „Z jednej strony nakhliit i chassenit powstały w sposób podobny do niedawnej aktywności wulkanicznej w miejscach takich jak Oahu na Hawajach. Tam nowo powstałe wulkany ściskają płaszcz, generując siły tektoniczne, które wytwarzają więcej wulkanów”.

„Z drugiej strony zbiorniki na Marsie są bardzo stare, ponieważ oddzieliły się od siebie wkrótce po powstaniu Czerwonej Planety. Na Ziemi płyty tektoniczne pomogły z czasem ponownie zmieszać zbiorniki. W tym sensie Mars stanowi ważne połączenie między czym może „Wczesna Ziemia wygląda tak, jak wygląda dzisiaj”.

W badaniu udział wnieśli wraz z Day Marine Paquet z Scripps Oceanography oraz współpracownicy z Uniwersytetu Nevada w Las Vegas i francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych. Badania sfinansował program NASA Solar Systems and Emerging Worlds.