Na Zemlji je približno 61.000 meteoritov ali vsaj toliko jih je bilo najdenih. Od tega jih je približno 200 zelo posebnih: prišli so z Marsa. In teh 200 meteoritov je bilo pomemben namig o tem, kako se je Mars oblikoval v zgodnjem Osončju.
Vemo, da je bil Mars v preteklosti zelo drugačen kraj. Na najstarejših površinah Marsa so znaki vode, vulkanske aktivnosti in vplivi planetesimal, ki so opredeljeni kot protoplaneti s premerom do približno 1930 km. Toda mnogi namigi o nastanku Marsa se z izmikanjem milijard let izbrišejo, razen meteoritov.
Nekateri vplivi na Mars so bili dovolj močni, da so meteorje izvrgli v vesolje, nekateri od teh meteorjev pa so Zemljo zadeli kot meteorite. Ti meteoriti vsebujejo velike variacije elementov, kot sta volfram in platina. Volfram in platina imata afiniteto do železa, med Marsovimi zgodnjimi, stopljenimi dnevi pa bi volfram in platina potopili v jedro planeta skupaj z železom.
Marsovski meteoriti, ki smo jih našli na Zemlji, so vzorec marsovske skorje v času udarca. Ker volfram in platina ob trku nista bila v skorji, sta se potopila do jedra, morata priti od drugod. Nova študija pravi, da volfram in platina v meteoritih izhajata iz skorje platesimal, ki so zadeli Mars, in niso iz prvotne skorje Marsa. Namesto tega je Mars potreboval dlje časa, kot je mislil, in v tem času so se planetizalci vdrli na Mars in ustvarili tisto skorjo, ki so jo vzorčili meteoriti.
Študija je naslovljena „Kompozicijsko heterogeni marsovski plašč zaradi pozne akrekcije.“ Glavna avtorica je Simone Marchi iz jugozahodnega raziskovalnega inštituta (SwRI). Prispevek je objavljen v reviji Science Advances.
Če so platesimalci odlagali volfram in platino na marsovsko površino, to pomeni, da so ti planetesimalci zadeli Mars pozneje v svoji zgodovini, potem ko se je planet ohladil in se je primarno jedro že oblikovalo. To na koncu pomeni, da je za oblikovanje Marsa trajalo dlje, kot se sprva misli. Izotopska razmerja v meteorjih zaradi radioaktivnega razpada v skorji krepijo idejo, da je marsovska tvorba potrebovala več časa.
Pred tem so dokazi izgledali kot Mars, ki je nastal v približno 2 do 4 milijonih letih. Toda ta sklep je v veliki meri temeljil na marsovskih meteoritih in njihovem razmerju izotopov volframa. Ta nova študija kaže, da je omejeno število tistih meteoritov, ki so na voljo za študijo, pristranski.
„Vedeli smo, da je Mars od zgodnjih velikih trčenj prejel elemente, kot sta platina in zlato. Da bi raziskali ta postopek, smo izvedli simulacije hidrodinamike udarcev z glatkimi delci, "je dejal dr. "Na podlagi našega modela zgodnji trki proizvajajo heterogeno marsovsko plašč, podobno marmornatim pogačam. Ti rezultati kažejo, da lahko prevladujoči pogled na oblikovanje Marsa vpliva na omejeno število meteoritov, ki so na voljo za preučevanje. "
Razmerja izotopa volfram v meteoritih so privedla do zaključka, da se je Mars oblikoval v približno 2 do 4 milijonih let. Toda trki v stene s lastnimi skorji bi lahko spremenili ravnovesje volframovega razmerja v Marsovi skorji in to bi nakazovalo, da je trajalo do 20 milijonov let, da se je Mars oblikoval. To je tisto, kar kaže model ekipe.
"Trki projektilov, ki so dovolj veliki, da imajo lastna jedra in plašč, lahko povzročijo raznoliko mešanico teh materialov v zgodnjem marsovskem plašču," je dejal soavtor dr. Robin Canup, pomočnik podpredsednika oddelka za vesoljsko znanost in tehniko SwRI. "To lahko pripelje do drugačne razlage glede časa nastanka Marsa od tistih, ki predvidevajo, da so vsi projektili majhni in homogeni."
Ena od težav z marsovskimi meteoriti je, da ne vemo natančno, od kod izvirajo na Marsu, in ne vemo, ali so reprezentativni vzorec celotne skorje ali če jih je le nekaj lokacije. Le okrog 200 jih verjetno ne bo raznolik vzorec. V resnici je večja verjetnost, da vsi marsovski meteoriti izvirajo iz sorazmerno majhnih vplivov.
Ta nova študija kaže, da so lahko različne lokacije na marsovski skorji prejemale različne koncentracije materialov iz različnih velikih projektilov. To pomeni različne koncentracije železoljubnih elementov.
Težava pri razumevanju Marsa se privede do pomanjkanja vzorcev. Marsovski meteoriti sicer prepričljivi in znanstveno zanimivi niso reprezentativni vzorec. Prihodnje misije na Mars bodo upale vrniti več vzorcev za študij. S tistimi v roki bodo znanstveniki lahko dobili boljšo predstavo o tem, kako spremenljive so železne ljubeče kamnine v marsovski skorji v današnjem času.
To nam bo pomagalo razumeti zgodovino nastanka planeta.
"Da bi popolnoma razumeli Mars, moramo razumeti vlogo, ki jo imajo najzgodnejši in najbolj energični trki v njeni evoluciji in sestavi," je zaključil Marchi.
Več:
- Sporočilo za javnost: MODRI SWRI NAVODILO PO DOLŽNEM ČASU ZA OBLIKOVANJE MARsov
- Raziskovalni članek: Kompozicijsko heterogeni marsovski plašč zaradi pozne akrekcije
- Vesoljska revija: Planet Mars, od pola do pola
