Der er omkring 61.000 meteoritter på Jorden, eller i det mindste er det, hvor mange der er fundet. Ud af dem er omkring 200 af dem meget specielle: De kom fra Mars. Og de 200 meteoritter har været vigtige ledetråder til, hvordan Mars dannede sig i det tidlige solsystem.
Vi ved, at Mars var et meget andet sted i fortiden. Mars 'ældste overflader viser tegn på vand, vulkansk aktivitet og påvirkning fra planetesimaler, som er defineret som prototplaneter op til ca. 1930 km (1200 miles) i diameter. Men mange af ledetrådene til Mars 'dannelse slettes ved passering af milliarder af år, undtagen meteoritterne.
Nogle påvirkninger på Mars var kraftige nok til at skubbe meteorer ud i rummet, og nogle af disse meteorer ramte Jorden som meteoritter. Disse meteoritter indeholder store variationer af elementer som wolfram og platin. Wolfram og platin har en affinitet for jern, og i Mars 'tidlige, smeltede dage ville wolfram og platin have sunket til planetens kerne sammen med jernet.
Så de Martiske meteoritter, som vi har fundet på Jorden, er en prøve af Marsskorpen på det oprindelige tidspunkt for påvirkningen. Da wolfram og platin ikke var til stede i skorpen på påvirkningstidspunktet, da de var sunket ned til kernen, må de være kommet fra et andet sted. En ny undersøgelse siger, at wolfram og platin i meteoritterne stammede fra jordskorpen, der ramte Mars, og ikke var fra Mars 'oprindelige skorpe. I stedet tog Mars længere tid at danne end troet, og i løbet af den tid smækkede planetesimaler ind i Mars, hvilket skabte den skorpe, der er blevet samplet af meteoritterne.
Undersøgelsen har titlen "En sammensat heterogen martiansk mantel på grund af sen akkretion." Ledende forfatter er Simone Marchi fra Southwest Research Institute (SwRI). Avisen er offentliggjort i tidsskriftet Science Advances.
Hvis planetesimaler afsatte deres wolfram og platin på Marsoverfladen, betyder det, at disse planetesimaler ramte Mars senere i deres historie, efter at planeten var afkølet og den primære kerne allerede var dannet. I forlængelse heraf betyder det, at Mars tog længere tid at danne, end oprindeligt troet. Isotopforhold i meteorerne fra radioaktivt henfald i skorpen forstærker ideen om, at Marsdannelse tog mere tid.
Tidligere så beviserne ud som Mars dannet i omkring 2 til 4 millioner år. Men denne konklusion var stærkt baseret på de Martiske meteoritter og deres forhold mellem wolframisotoper. Denne nye undersøgelse antyder, at det begrænsede antal af de meteoritter, der var tilgængelige til undersøgelse, var resultatet af resultatet.
”Vi vidste, at Mars modtog elementer som platin og guld fra tidlige, store kollisioner. For at undersøge denne proces udførte vi simuleringer af glattede partikler af hydrodynamik, ”sagde SwRIs Dr. Simone Marchi, hovedforfatter af et Science Advances-papir, der skitserede disse resultater. ”Baseret på vores model producerer tidlige kollisioner en heterogen, marmor-kagelignende Marsmantel. Disse resultater antyder, at det fremherskende syn på Mars-dannelsen kan være partisk af det begrænsede antal meteoritter, der er tilgængelige til undersøgelse. ”
Volframisotopforhold i meteoritterne har ført til konklusionen om, at Mars dannede sig i ca. 2 til 4 millioner år. Men kollisioner med planetesimals med deres egne skorpe kunne have ændret wolframforholdsbalancen i Mars 'skorpe, og det antyder, at det tog op til 20 millioner år for Mars at dannes. Og det er, hvad holdets model viser.
”Kollisioner med projektiler, der er store nok til at have deres egne kerner og mantler, kan resultere i en heterogen blanding af disse materialer i den tidlige Martian-mantel,” sagde medforfatter Dr. Robin Canup, assisterende vicepræsident for SwRI's Space Science and Engineering Division. "Dette kan føre til forskellige fortolkninger af tidspunktet for Mars 'dannelse end dem, der antager, at alle projektiler er små og homogene."
Et af problemerne med de Martiske meteoritter er, at vi ikke ved nøjagtigt, hvor de stammer fra på Mars, og vi ved ikke, om de er en repræsentativ prøve af hele skorpen, eller om de kun kommer fra et par få placeringer. Med kun omkring 200 er det usandsynligt, at de er en forskelligartet prøve. Faktisk er det mere sandsynligt, at alle Martiske meteoritter stammer fra relativt få påvirkninger.
Denne nye undersøgelse viser, at forskellige placeringer på Marsskorpen kunne have modtaget forskellige koncentrationer af materialer fra forskellige store projektiler. Det medfører forskellige koncentrationer af jernelskende elementer.
Sværhedsgraden med at forstå Mars kommer ned på en mangel på prøver. Selv om de er overbevisende og interessante videnskabeligt, er meteoritter ikke en repræsentativ prøve. Fremtidige missioner til Mars vil forhåbentlig returnere flere prøver til undersøgelse. Med dem i hånden vil videnskabsmænd være i stand til at få en bedre idé om, hvor varierende jernelskende klipper er i Marsskorpen i dag.
Det vil igen hjælpe os med at forstå planetens dannelseshistorie.
”For fuldt ud at forstå Mars er vi nødt til at forstå den rolle, de tidligste og mest energiske kollisioner har spillet i dens udvikling og sammensætning,” konkluderede Marchi.
Mere:
- Pressemeddelelse: SWRI-MODELLER HENT TIL LÆGRE TIDSKALA TIL MARSFORMATION
- Forskningsartikel: En sammensat heterogen martianmantel på grund af sen akkretion
- Space Magazine: Planet Mars, fra pol til pol
