Камни с Марса падают на Землю, и что-то странное в их возрасте

Люди еще не ступали на Марс, но со временем Марс пришел к людям. Куски марсианской породы, выброшенные из своей родной планеты в результате таких процессов, как сильные удары, прошли через Солнечную систему и в конечном итоге оказались — чмок! – врезался в Землю.

По мере того, как мы собирали образцы с нашей соседней планеты, выявилась любопытная закономерность. Большинство образцов, похоже, представляют собой камни, образовавшиеся на Красной планете сравнительно недавно; Это особенность, учитывая, что большая часть поверхности Марса очень старая.

Вполне возможно, что измерения возраста во многом неверны. Различные методы датирования дали разные результаты, а это означает, что ученые не совсем уверены в оценках того, когда эти камни образовались на Марсе.

Команда ученых из США и Великобритании нашла способ решить эту проблему. проблема. И, к их удивлению, многие из этих камней действительно довольно молоды – на самом деле им всего несколько сотен миллионов лет. Эта информация может дать подсказку о том, сколько времени понадобилось метеоритам, чтобы добраться сюда, а также о геологических процессах на Марсе.

«На основании определенных химических характеристик мы знаем, что эти метеориты определенно с Марса», — говорит вулканолог Бен Коэн. из Университета Глазго, который руководил исследованием.

«Они были отброшены с Красной планеты мощными ударными событиями, образовавшими большие кратеры. Но на Марсе есть десятки тысяч ударных кратеров, поэтому мы не знаем точно, откуда на планете взялись метеориты. Одна из лучших подсказок, которую можно использовать для определения кратера их источника, — это возраст образцов».

На Земле найдено около 360 образцов метеоритов, которые были идентифицированы как имеющие марсианское происхождение. На момент написания статьи около 302 из них – то есть большинство из них – классифицируются как шерготтит, тип богатой металлами марсианской породы, выкованной в разгар вулканической активности.

На основании того, насколько сильно покрыт кратерами Марс поверхность, ученые подсчитали, что эта поверхность довольно старая. Если бы поверхность была моложе и освежена вулканической активностью, многие кратеры были бы стерты вулканическими потоками. Таким образом, любые камни, выброшенные с поверхности Марса, также должны быть старыми.

Не только методы датирования шерготитта здесь, на Земле, осложняются из-за их состава, но и то немногое, что нам удалось почерпнуть из них, позволяет предположить, что возраст многих из них составляет менее 200 миллионов лет. Это привело к тому, что известно как парадокс возраста шерготита, и он беспокоил ученых на протяжении десятилетий.

Объяснения этой удивительно молодой возможности варьировались от единой точки происхождения всех более молодых шерготитов до идеи что удар мог нагреть и разрушить скалу до такой степени, что ее возраст был как бы сброшен. Но эти теории не соответствовали доказательствам — самим породам.

Метод, используемый для определения возраста шерготтита, известен как аргон-аргоновое датирование, которое основано на распаде радиоактивного калия на аргон. Поскольку эта скорость распада дает известное соотношение изотопов аргона, ученые могут посмотреть на это соотношение, чтобы определить, как долго происходит радиоактивный распад, и, таким образом, датировать образец породы.

Проблема в том, что здесь, на Земле, мы можем легко принять во внимание различные источники аргона, которые могут попасть в него. в образец. Для шерготита, который зародился на совершенно другой планете и провел черт знает сколько времени в космосе, все сложнее. Существует пять потенциальных источников аргона для шерготтита, тогда как для земных пород всего три.

Чтобы компенсировать это, Коэн и его коллеги разработали метод, позволяющий корректировать загрязнение аргоном с Земли и из космоса. «Как только мы это сделали, аргон-аргоновый возраст оказался молодым и идеально совпал с другими методами, такими как уран-свинцовый», — объясняет он.

Они датировали семь образцов шерготтита, получив возраст в диапазоне от 161 миллион и 540 миллионов лет назад. Исследователи говорят, что причиной этого может быть частая бомбардировка Марса, которая разрушила старую поверхность, обнажив более молодую породу под ней, которая была пополнена вулканической активностью. В конце концов, становится более вероятным, что эта более молодая порода будет выкопана и выброшена.

Марсианская вулканическая активность, возможно, продолжается и сегодня, а Марс находится под постоянной бомбардировкой. По оценкам ученых, около 200 ударов каждый год создают кратеры диаметром более 4 метров. Поэтому, вероятно, неудивительно, что более молодые породы иногда отбрасываются к Земле, окольным путем, как в Солнечной системе.

Исследование было опубликовано в Earth and Planetary Science Letters.