Maapallolla on noin 61 000 meteoriittia, tai ainakin sellainen on löytynyt. Niistä noin 200 heistä on hyvin erikoisia: he tulivat Marsista. Ja nämä 200 meteoriittia ovat olleet tärkeitä vihjeitä Marsin muodostumiselle varhaisessa aurinkokunnassa.
Tiedämme, että Mars oli aikaisemmin hyvin erilainen paikka. Marsin vanhimmilla pinnoilla on merkkejä vedestä, vulkaanisesta aktiivisuudesta ja iskuista, jotka ovat peräisin planeetasimoista, jotka määritellään proto-planeeteiksi, joiden halkaisija on noin 1930 km (1200 mailia). Mutta monet Marsin muodostumisen johtolangat katoavat miljardeja vuosia, paitsi meteoriitit.
Jotkut vaikutukset Marsiin olivat riittävän voimakkaita meteorien poistamiseksi avaruuteen, ja jotkut näistä meteoreista iskivat meteoriteina maan päälle. Nuo meteoriitit sisältävät suuria variaatioita elementtejä, kuten volframi ja platina. Volframilla ja platinalla on affiniteetti rautaan, ja Marsin varhaisina, sulaina päivinä volframi ja platina olisivat uppuneet planeetan ytimeen raudan mukana.
Joten Marsin meteoriitit, jotka olemme löytäneet maan päältä, ovat näyte Marsin kuoresta alkuperäisellä törmäyshetkellä. Koska volframia ja platinaa ei ollut kuoressa törmäyshetkellä, ja ne ovat uppoutuneet ytimeen, niiden on täytynyt tulla muualta. Uuden tutkimuksen mukaan meteoriiteissa oleva volframi ja platina tulivat Marsia iskeneiden planeetasimpukoiden kuoresta eivätkä Marsin alkuperäisestä kuoresta. Sen sijaan Marsin muodostuminen kesti kauemmin kuin ajateltiin, ja tuona aikana lentokoneet näyttivät Marsiin, jolloin muodostui kuori, josta meteoriitit näyttivät.
Tutkimuksen otsikko on "Koostumuksellisesti heterogeeninen Marsin vaippa myöhäisestä lisääntymisestä johtuen." Pääkirjailija on Simone Marchi Southwest Research Institutestä (SwRI). Artikkeli julkaistaan Science Advances -lehdessä.
Jos planeetasimäiset tallettivat volframia ja platinaa Marsin pinnalle, se tarkoittaa, että nämä planeetasimallit iskivat Marsiin myöhemmin historiassaan, kun planeetta oli jäähtynyt ja primaarinen ydin oli jo muodostunut. Laajennettuna tämä tarkoittaa, että Marsin muodostuminen kesti kauemmin kuin alun perin ajateltiin. Kuoren radioaktiivisen hajoamisen meteorien isotooppisuhteet vahvistavat ajatusta, että Marsin muodostuminen vei enemmän aikaa.
Aikaisemmin todisteet näyttivät Marsilta muodostuvan noin 2–4 miljoonaan vuoteen. Mutta tämä johtopäätös perustui vahvasti Marsin meteoriiteihin ja niiden volframi-isotooppien suhteeseen. Tämä uusi tutkimus viittaa siihen, että rajoitettu määrä tutkittavaksi tarkoitettuja meteoriitteja vääristi tulosta.
”Tiesimme, että Mars sai elementtejä, kuten platinaa ja kultaa, varhaisista, suurista törmäyksistä. Tämän prosessin tutkimiseksi suoritimme tasoitettujen hiukkasten hydrodynaamisia iskusimulaatioita ”, kertoi SwRI: n tohtori Simone Marchi, Science Advances -lehden pääkirjailija, joka haastaa nämä tulokset. ”Mallimme perusteella varhaiset törmäykset tuottavat heterogeenisen, marmorikakun kaltaisen marsilaisen vaipan. Nämä tulokset viittaavat siihen, että vallitseva näkemys Marsin muodostumisesta voi olla puolueellinen tutkittavaksi tarkoitettujen meteoriittien määrän mukaan. "
Volframi-isotooppisuhteet meteoriiteissa ovat johtaneet siihen johtopäätökseen, että Mars muodostui noin 2–4 miljoonaan vuoteen. Mutta törmäykset planeetasimpallien kanssa omien kuortensa kanssa olisivat voineet muuttaa volframisuhteen tasapainoa Marsin kuoressa, ja mikä viittaa siihen, että Marsin muodostuminen kesti jopa 20 miljoonaa vuotta. Ja sitä joukkueen malli näyttää.
"Riittävän suurten ammusten törmäykset, joilla on omat ytimensä ja vaipansa, voivat johtaa heterogeeniseen sekoitukseen näistä materiaaleista varhaisessa Marsin vaipanvaiheessa", sanoi avustaja Dr. Robin Canup, SwRI: n avaruustieteen ja tekniikan osaston apulaisjohtaja. "Tämä voi johtaa Marsin muodostumisen ajoitukseen erilaisiin tulkintoihin kuin sellaisiin, joissa oletetaan, että kaikki ammukset ovat pieniä ja homogeenisia."
Yksi Marsin meteoriittien ongelmista on, että emme tiedä tarkalleen, mistä ne ovat peräisin Marsilla, emmekä tiedä ovatko ne edustavia näytteitä koko kuoresta vai ovatko ne vain muutamasta paikoissa. Vain noin 200: lla on epätodennäköistä, että he ovat monipuolisia näytteitä. Itse asiassa on todennäköisempää, että kaikki Marsin meteoriitit ovat peräisin suhteellisen harvoista vaikutuksista.
Tämä uusi tutkimus osoittaa, että Marsin kuoren eri paikat olisivat voineet saada erilaisia materiaalipitoisuuksia erilaisista suurista ammuksista. Siihen liittyy erilaisia rautaa rakastavien elementtien pitoisuuksia.
Marsin ymmärtämisen vaikeus johtuu näytteiden puutteesta. Marsin meteoriitit, vaikka ovat pakottavia ja tieteellisesti mielenkiintoisia, eivät ole edustava näyte. Tulevat Marsiin tehtävät toivottavasti palauttavat lisää näytteitä tutkimusta varten. Kädessä olevien kanssa tutkijat voivat saada paremman kuvan siitä, kuinka muuttuva rautaa rakastava kivi on Marsin kuoressa nykypäivänä.
Tämä puolestaan auttaa meitä ymmärtämään planeetan muodostumishistoriaa.
"Marsin ymmärtämiseksi kokonaan meidän on ymmärrettävä varhaisimpien ja energisimpien törmäysten merkitys sen evoluutiossa ja koostumuksessa", Marchi totesi.
Lisää:
- Lehdistötiedote: SwRI-MALLIT VINKKAA PITKÄAIKAISESSA AJOISSA MARSIN MUODOSTAMISEKSI
- Tutkimuspaperi: Koostumukseltaan heterogeeninen marssivaippa myöhäisestä lisääntymisestä johtuen
- Avaruuslehti: Planet Mars, pylväästä pylvääseen
