“黑美人”揭示火星早期太空撞击

2020-11-18 09:39来源: 《中国科学报》

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  一项新的陨石记录显示,火星在长期平静之前曾遭受过一次早期撞击。图片来源:NASA

  本报讯 丹麦哥本哈根大学天体化学家Martin Bizzarro花了50万美元购买世界上最古老、最有价值的岩石,然后将其磨碎。这块岩石并非来自地球,它来自火星。

  Bizzarro最终得到了丰厚的回报。2011年在西撒哈拉发现的这块有44亿年历史的“黑美人”陨石仅重15克,他的研究小组就此揭示了几乎贯穿火星整个历史的小行星撞击和火山爆发记录。

  11月16日,Bizzarro及其同事在美国《国家科学院院刊》上发表研究称,火星在历史早期经历了一次撞击,之后一切都归于平静,这是基于在陨石中发现的51颗锆石晶体的年龄确定的。这些锆石晶体很可能是在撞击的高温下形成,大部分锆石的年龄在45亿年前,这表明了行星撞击火星的时间,从那之后,火星似乎相对平静。

  这一发现与最近对所谓火星“晚期重撞击”的怀疑相一致。当科学家第一次分析阿波罗号宇航员带回的岩石时,研究数据似乎表明,近40亿年前月球上发生过多次毁灭性撞击。太阳系模型显示,那时木星和土星轨道的波动搅动了小行星,使它们冲向太阳系内部。

  但后来的重新分析表明,许多月球岩石都是由一次撞击形成的,而其他撞击则发生在43亿年前。这表明撞击并没有激增,而是随着时间的推移逐渐减少。

  与此同时,更新后的计算机模型显示,巨行星迁移到目前轨道的时间更早,大约在45.6亿年前太阳系形成之初,这引发了一场早期的猛烈撞击,并从那时开始系统地减弱。未参与该研究的加拿大西部大学地质年代学家Desmond Moser表示,该研究进一步证实了这一观点,他认为这项工作为火星历史描绘了一幅“令人信服的画面”。

  研究小组发现的锆石晶体所记录的早期撞击发生在相隔仅3000万年的两个明显的峰值上,这是当时气态巨行星移动的间接证据。未参与该研究的美国阿尔比恩学院月球地球化学家Nicolle Zellner表示,即使在木星和土星不迁移的时候,早期太阳系中也有很多原行星碎片四处飞舞。

  实际上,新的模拟表明,在这段时间内,大量物质绕着太阳系飞行,甚至有可能输送复杂的分子,即为地球和其他行星孕育生命的化学物质。

  即使Bizzarro的团队不能说明早期撞击发生的原因,“黑美人”也已经让科学家看到了它带来的成果:一颗富含水的行星。上月末,Bizzarro团队在《科学进展》发表的研究成果显示,他们推断44亿年前火星氧含量急剧增加,这似乎只能用水的存在来解释,可能是富含水的小行星带来的。“水要么已经在那里了,要么是和撞击一起来的。”Bizzarro说。 (辛雨)

[责任编辑: 张梦凡 ]
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