Відкриття метеорита ставить під сумнів наше розуміння того, як утворився Марс

Siren Fossae на Марсі (NASA)

Невеликий шматок скелі, який колись відколовся Марс і знайшов шлях до Землі, можливо, містить підказки, які розкривають дивовижні подробиці про формування червоної планети.

Новий аналіз метеорита Чассіньї, який впав на Землю в 1815 році, показує, що те, як Марс отримав свої леткі гази, такі як певні молекули вуглецю, кисень, водень, азот і благородні гази, суперечить нашим поточним моделям про те, як планети форму.

Планети народжуються, згідно з сучасними моделями, із залишків зіркового матеріалу. Зірки утворюються з туманної хмари пилу та газу, коли щільний згусток матеріалу руйнується під дією сили тяжіння. Обертаючись, він намотує більше матеріалу з хмари навколо себе, щоб рости.



Цей матеріал утворює диск, обертаючись навколо нової зірки. У цьому диску пил і газ починають злипатися в процесі, в результаті якого виростає планета-дитина. Ми спостерігали, як інші планетарні системи-дитинчата формуються таким чином, і дані нашої Сонячної системи свідчать про те, що вона утворилася таким же чином, приблизно 4,6 мільярда років тому.

Але як і коли певні елементи були включені в планети, було складно з’ясувати.

Згідно з сучасними моделями, леткі гази поглинаються розплавленою планетою, яка формується з сонячної туманності. Оскільки на цій стадії планета дуже гаряча та кашоподібна, ці леткі речовини потрапляють у глобальний магматичний океан, який є планетою, що формується, а потім частково виділяються в атмосферу, коли мантія охолоджується.

Пізніше більше летючих речовин доставляється через метеоритне бомбардування – леткі речовини, пов’язані з вуглецевими метеоритами (так звані хондрити), вивільняються, коли ці метеорити розпадаються на частини під час потрапляння на планету.

Таким чином, внутрішня частина планети повинна відображати склад сонячної туманності, тоді як її атмосфера повинна відображати в основному летючий внесок метеоритів.

Ми можемо визначити різницю між цими двома джерелами, дивлячись на співвідношення ізотопів благородних газів, зокрема криптону.

І, оскільки Марс сформувався і затвердів відносно швидко приблизно за 4 мільйони років, у порівнянні зі 100 мільйонами років для Землі, це хороший рекорд для тих самих ранніх стадій процесу формування планет.

«Ми можемо реконструювати історію доставки нестабільних речовин у перші кілька мільйонів років існування Сонячної системи», сказала геохімік Сандрін Перон , колишній Університет Каліфорнії в Девісі, нині ETH Zurich.

Це, звичайно, тільки якщо ми матимемо доступ до необхідної нам інформації – і ось тут метеорит Шассіньї є подарунком з космосу.

Його благородний газовий склад відрізняється від атмосфери Марса , що свідчить про те, що шматок породи відірвався від мантії (і вилетів у космос, що прискорило його прибуття на Землю), і є репрезентативним для планетарних надр і, отже, сонячної туманності.

Однак криптон досить складно виміряти, тому точні співвідношення ізотопів уникають вимірювання. Однак Перон та її колега, геохімік Суджой Мухопадхяй з Каліфорнійського університету в Девісі, застосували нову техніку, використовуючи лабораторію благородних газів Каліфорнійського університету в Девісі, щоб виконати нове, точне вимірювання криптону в метеориті Чассіньї.

І тут стало дуже дивно. Співвідношення ізотопів криптону в метеориті ближчі до тих, що асоціюються з хондритами. Мовляв, надзвичайно ближче.

«Марсіанський внутрішній склад криптону майже чисто хондритовий, але атмосфера сонячна», – сказав Перон . «Це дуже чітко».

Це свідчить про те, що метеорити доставляли леткі речовини на Марс набагато раніше, ніж вважали вчені раніше, до того, як сонячна туманність була розсіяна сонячним випромінюванням.

Отже, порядок подій такий: Марс отримав атмосферу сонячної туманності після того, як його глобальний магматичний океан охолонув; інакше хондритичні гази та туманні гази були б набагато більш змішаними, ніж спостерігала команда.

Однак це відкриває ще одну загадку. Коли сонячне випромінювання зрештою спалило залишки туманності, воно повинно було спалити й туманну атмосферу Марса. Це означає, що присутній пізніше атмосферний криптон повинен був десь зберегтися; можливо, припустила команда, у полярних льодових шапках.

'Однак це вимагало б, щоб Марс був холодним відразу після його акреції', – сказав Мухопадхяй .

«Хоча наше дослідження чітко вказує на наявність хондритових газів у надрах Марса, воно також піднімає деякі цікаві питання про походження та склад ранньої атмосфери Марса».

Дослідження команди було опубліковано в Наука .

Про Нас

Публікація Незалежних, Перевірених Фактів Звітів Про Здоров'Я, Космос, Природу, Технології Та Навколишнє Середовище.