新研究通过火星陨石中的锆石成分推断出了大型撞击的线索
在近日发表于《科学进展》杂志上的一篇文章中,来自科廷大学、西澳大利亚大学、以及格拉斯哥大学的一支研究团队,揭示了早期火星遭遇小行星撞击而受到高强度破坏的首个明证。具体说来是,他们对火星陨石 NWA 7034 中的矿物锆石颗粒展开了深入研究。
火星陨石极为罕见,其仅重 320g,最初发现地为北非。(来自:NASA)
由于外观黝黑,它又被称作"黑美人"(Black Beauty)。而对其了解的深入,或有助于揭示火星何时存在适合生命存在的环境的线索。
来自科廷大学行星科学学院的研究一作、该校科学与技术中心(SSTC)博士生 Morgan Cox,将该陨石描述为破碎的岩石碎片 + 矿物(主要是玄武岩)的集合体。
研究配图 - 1:陨石组合元素图,红绿蓝分别为铁钙镁。
经历漫长的时间、以及机缘巧合下的长途跋涉,NWA 7034 终于来到了地球上。而在陨石内部发现的锆石,保留了仅在大型陨石撞击期间发生的破坏的直接证据。
研究配图 - 2:锆石颗粒的扫描电子显微镜图像
Morgan Cox 女士补充道,这是一枚来自红色星球的"一次性"礼物,但之前从未有人在黑美人矿物中发现过高压冲击变形。44.5 亿年前的冲击破坏,为火星表面早期的动态过程提供了新的证据。
研究配图 - 3:冲击变形锆石晶粒的 U/Pb 协和图
作为参考,这类冲击破坏在地球和月球上也有许多发现,包括在墨西哥毁灭恐龙的那一次。然而在此之前,我们一直缺乏对火星的同样了解。
研究配图 - 4:冲击孪晶锆石在角砾岩并入和岩化之前的可能起源位置
研究合著者、同来自科廷大学 SSTC 的 Aaron Cavosie 博士表示:黑美人陨石中锆石颗粒的出现,提供了对早期火星的巨大影响的物理证据,可知其对这颗年轻行星的宜居性产生了影响。
先前对火星陨石中的锆石研究表明,若没有明确的冲击破坏,适合火星生命存在的条件,可能在 42 年前就已经存在。
研究配图 - 5:地球 / 火星宜居性的历史演变
在这段时间之后,火星继续受到了撞击轰炸,同等规模足以导致地球上的大规模生物灭绝。
新研究着眼的锆石,则提供了这种影响的直接证据,并且强调了宜居性窗口的发生时间、可能较以往认为的要晚 —— 或与 3.9 ~ 37 亿年前火星上存在液态水的证据相吻合。
有关这项研究的详情,已经发表在 2022 年 2 的《Science Advances》期刊上。
原标题为《Impact and habitability scenarios for early Mars revisited based on a 4.45-Ga shocked zircon in regolith breccia》。
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