Неожиданный “инструмент” дал нам новое представление о тонкой структуре внешних слоев Марса. Используя метеориты, которые откололись от Красной планеты около 11 миллионов лет назад и отправились в космическое путешествие, чтобы в конечном итоге приземлиться на Земле, ученые смогли изучить способ, которым вулканизм формировал кору и мантию Марса, и сделать вывод о присутствии силикатных резервуаров, питавших их образование.
Это действительно хитроумное исследование – мы получили новую информацию о структуре и эволюции Марса, не летая туда. Марсианские метеориты оказались весьма ценным активом для понимания истории планеты, плюс они были доставлены прямо к нашему порогу.
“Марсианские метеориты – единственные физические материалы с Марса, которые у нас есть”, – говорит геолог Джеймс Дэй из Института океанографии Скриппса. “Они позволяют нам проводить точные и аккуратные измерения, а затем количественно оценивать процессы, происходившие внутри Марса и вблизи его поверхности. Они предоставляют прямую информацию о составе Марса, которая может подтвердить научные данные миссий, таких как текущие операции ровера Perseverance там”.
Изученные Дэем и его коллегами метеориты представлены в двух формах: “чассигниты”, названные в честь камня, найденного в 1815 году в Шассиньи, на северо-востоке Франции, и “нахлиты” – по имени образца, обнаруженного в Нахле, Египет, в 1905 году.
Два типа пород также имеют разный состав. Нахлит базальтовый, содержащий включения минералов авгита и оливина. Чассигнит почти полностью состоит из оливина.
Здесь, на Земле, базальты более распространены в коре, а оливин – в мантии. На Марсе всё точно так же.
Проведя тщательное изучение и сравнение двух типов пород и их уникальных химических характеристик, исследователи смогли определить, что они были сформированы в одном и том же вулкане около 1,3 миллиарда лет назад. Их различие объясняется процессом фракционной кристаллизации, когда при разных условиях расплавленная магма затвердевает в разных конфигурациях.
Нахлиты были частью марсианской коры, чассигниты – частью мантии под ней. Более того, некоторые нахлиты были достаточно близко к коре, чтобы взаимодействовать и подвергнуться изменениям со стороны атмосферы Марса.
“Определив, что нахлиты и чассигниты происходят из одной вулканической системы, и что они взаимодействовали с марсианской корой, измененной атмосферными воздействиями, мы можем идентифицировать новый тип пород на Марсе”, – говорит Дэй.
“С имеющейся коллекцией марсианских метеоритов, все из которых вулканического происхождения, мы можем лучше понять внутреннюю структуру Марса”.
Интересно, что эти две породы показывают, что вулканизм на Марсе был похож, но в то же время отличался от вулканизма на Земле. Фракционная кристаллизация, кажется, происходит таким же образом, образуя преобладающую базальтовую породу в коре и преобладающую оливиновую породу в мантии, точно так же, как и при вулканической активности у нас дома.
“С другой стороны, резервуары на Марсе чрезвычайно древние, отделившиеся друг от друга вскоре после формирования Красной планеты”, – говорит Дэй. “На Земле тектоника плит помогла со временем перемешать резервуары. В этом смысле Марс предоставляет важную связь с тем, как мог выглядеть ранний период Земли по сравнению с тем, как она выглядит сегодня”.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Читайте также: Звездная пыль из далекого прошлого: крошечный метеорит рассказывает историю сверхновой
