Несподіваний інструмент дає нам новий погляд на тонку структуру зовнішніх шарів Марса. Використовуючи метеорити, які давно відкололися від червоної планети близько 11 мільйонів років тому та викинули в космос, щоб зрештою приземлитися на Землю, вчені змогли вивчити те, як вулканізм сформував кору та мантію Марса, щоб зробити висновок про наявність силікатних резервуарів, які живили їх формування.
Насправді це досить хитре дослідження – ми маємо нову інформацію про структуру та еволюцію Марса, і нам не потрібно пройти весь шлях, щоб отримати її. Виявляється, марсіанські метеорити є неабияким надбанням для розуміння історії планети, і їх доставляють прямо сюди, до нашого власного порогу.
«Марсіанські метеорити — це єдиний фізичний матеріал, який ми маємо на Марсі», — каже геолог Джеймс Дей з Океанографічного інституту Скріппса.
“Вони дозволяють нам робити точні й точні вимірювання, а потім кількісно оцінювати процеси, які відбуваються на Марсі та поблизу марсіанської поверхні. Вони надають пряму інформацію про склад Марса, яка може обґрунтувати правдиву наукову місію, як-от поточні операції марсохода Perseverance, які там відбуваються.”
Метеорити, досліджені Деєм і його колегами, бувають двох форм; chassignites, за каменем, знайденим у 1815 році в Chassigny, Франція, та nakhlites за зразком, виявленим у Nakhla, Єгипет, у 1905 році.
Ці два види породи також мають різний склад. Нахліт базальтовий, містить включення мінералів авгіту і олівіну. Шассигніт майже повністю складається з олівіну. Тут, на Землі, базальтів більше в земній корі, а олівіну — в мантії. Марс нічим не відрізняється.
Ретельно вивчивши та порівнявши два типи гірських порід та їхні унікальні хімічні характеристики, дослідники змогли визначити, що вони утворилися в одному вулкані приблизно 1,3 мільярда років тому. Їх відмінність зумовлена процесом, який називається фракційною кристалізацією, коли різні умови спричиняють твердіння рідкої магми в різні конфігурації.
Нахліти були частиною марсіанської кори; хассініти були частиною мантії нижче. Крім того, деякі з нахлітів були досить близько до земної кори, щоб взаємодіяти з атмосферою Марса та піддаватися її змінам.
«Визначивши, що нахліти та хассигніти походять з однієї вулканічної системи та що вони взаємодіяли з марсіанською корою, яка була змінена атмосферними взаємодіями, ми можемо ідентифікувати новий тип гірських порід на Марсі», — каже Дей.
«Завдяки наявній колекції марсіанських метеоритів, усі з яких мають вулканічне походження, ми можемо краще зрозуміти внутрішню структуру Марса».
Цікаво, що дві породи показують, що вулканізм на Марсі схожий і відрізняється від вулканізму на Землі. Фракційна кристалізація, здається, відбувається так само, утворюючи базальтову породу в корі та олівінову породу в мантії, як і вулканічна активність тут, удома.
«З іншого боку, резервуари на Марсі надзвичайно давні, вони відокремилися один від одного незабаром після утворення червоної планети», — каже Дей. «На Землі тектоніка плит допомогла знову змішати резервуари з часом. У цьому сенсі Марс забезпечує важливий зв’язок між тим, як могла виглядати рання Земля з того, як вона виглядає сьогодні». Дослідження опубліковано в Science Advances.