Na Zemi je asi 61 000 meteoritů, nebo alespoň tolik jich bylo nalezeno. Z nich je asi 200 velmi zvláštních: pocházeli z Marsu. A těch 200 meteoritů bylo důležitým vodítkem k tomu, jak se Mars formoval v rané sluneční soustavě.
Víme, že Mars byl v minulosti velmi odlišným místem. Nejstarší povrchy Marsu vykazují známky vody, sopečné činnosti a dopadu z planetesimálů, které jsou definovány jako proto-planety až do průměru asi 1930 km (1200 mil). Ale mnoho vodítek k formaci Marsu je vymazáno průchodem miliard let, s výjimkou meteoritů.
Některé dopady na Mars byly natolik silné, aby vyhodily meteory do vesmíru, a některé z těchto meteorů zasáhly Zemi jako meteority. Tyto meteority obsahují velké variace prvků, jako je wolfram a platina. Wolfram a platina mají afinitu k železu a během ranných, roztavených dnů na Marsu by se wolfram a platina potopily k jádru planety spolu se železem.
Marťanské meteority, které jsme našli na Zemi, jsou tedy vzorkem marťanské kůry v počáteční době dopadu. Vzhledem k tomu, že wolfram a platina nebyly v době nárazu přítomny v kůře, když se potopily do jádra, musely pocházet někam jinam. Nová studie říká, že wolfram a platina v meteoritech pocházely z kůry planetesimálů, které zasáhly Mars, a nebyly z původní Marsovy kůry. Místo toho se Mars utvořil déle, než se myslelo, a během této doby na Mars dopadly planetesimály a vytvořily tu kůrku, která byla vzorkována meteority.
Studie má název „Kompozičně heterogenní plášťový plášť z důvodu pozdějšího nárůstu“. Hlavní autorkou je Simone Marchi z Jihozápadního výzkumného ústavu (SwRI). Příspěvek je publikován v časopise Science Advances.
Pokud planetesimálové uložili wolfram a platinu na marťanský povrch, znamená to, že tyto planetesimály zasáhly Mars později v jejich historii poté, co se planeta ochladila a primární jádro se již vytvořilo. Znamená to, že se Mars formoval déle, než se původně myslelo. Poměry izotopů v meteorech z radioaktivního rozpadu v kůře posilují myšlenku, že marťanská formace zabrala více času.
Dříve to vypadalo, že Mars vznikl asi za 2 až 4 miliony let. Tento závěr však byl silně založen na marťanských meteoritech a jejich poměru wolframových izotopů. Tato nová studie naznačuje, že omezený počet meteoritů dostupných pro studii ovlivnil výsledek.
"Věděli jsme, že Mars obdržel prvky jako platina a zlato od časných, velkých srážek." Abychom tento proces prozkoumali, provedli jsme simulace dopadu hydrodynamiky s vyhlazenými částicemi, “uvedla Dr. Swone Dr. Simone Marchi, hlavní autorka dokumentu Science Advances, který tyto výsledky uvádí. "Podle našeho modelu produkují časné srážky heterogenní marťanský plášť podobný mramorovému koláče." Tyto výsledky naznačují, že převládající pohled na formování Marsu může být ovlivněn omezeným počtem meteoritů dostupných pro studium. “
Poměry izotopů wolframu v meteoritech vedly k závěru, že Mars se vytvořil asi za 2 až 4 miliony let. Srážky s planetesimály s jejich vlastními krusty však mohly změnit rovnováhu poměru wolframu v Marsově kůře, což by naznačovalo, že vytvoření Marsu trvalo až 20 milionů let. A to ukazuje model týmu.
"Srážky projektilů dostatečně velké na to, aby měly vlastní jádra a pláště, by mohly mít za následek heterogenní směs těchto materiálů v časném marťanském plášti," řekl spoluautor Dr. Robin Canup, pomocný viceprezident divize kosmických věd a inženýrství společnosti SwRI. "To může vést k různým interpretacím načasování formace Marsu než k těm, které předpokládají, že všechny projektily jsou malé a homogenní."
Jedním z problémů marťanských meteoritů je to, že nevíme přesně, odkud pocházejí na Marsu, a nevíme, zda jsou reprezentativní ukázkou celé kůry, nebo zda pocházejí pouze z několika umístění. S asi 200 je nepravděpodobné, že se jedná o různorodý vzorek. Ve skutečnosti je pravděpodobnější, že všechny marťanské meteority pocházejí z relativně malého dopadu.
Tato nová studie ukazuje, že různá místa na marťanské kůře mohla obdržet různé koncentrace materiálů z různých velkých projektilů. To znamená různé koncentrace prvků milujících železo.
Problémy s porozuměním Marsu se projevují nedostatkem vzorků. Marťanské meteority, i když jsou přesvědčivé a vědecky zajímavé, nepředstavují reprezentativní vzorek. Budoucí mise na Mars doufejme vrátí další vzorky ke studiu. S těmi, kteří jsou v ruce, budou vědci schopni získat lepší představu o tom, jak proměnné horniny milující železo jsou v současné době na marťanské kůře.
To nám zase pomůže pochopit historii formace planety.
"Abychom plně porozuměli Marsu, musíme pochopit roli, kterou v jeho vývoji a složení hrály nejčasnější a nejenergičtější srážky," uzavřel Marchi.
Více:
- Tisková zpráva: MODELY SwRI VYTLAČUJÍ V DLOUHODOBÉ OBDOBÍ PRO FORMACI MARS
- Výzkumná práce: Složitě heterogenní plášťový plášť v důsledku pozdějšího nárůstu
- Space Magazine: Planet Mars, od pólu k pólu
