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火星现40亿岁陨石坑 或成大多数火星岩石来源

http://www.kexue.com 2014-03-28 09:55:07 凤凰科技  发表评论


火星上一座40亿岁的陨石坑

  近日科学家们声称,在地球上发现的几乎所有的火星陨石都可能来自火同一个陨石坑。如果事实的确如此,那么它可能推翻我们对火星历史的理解,因为我们现在细节研究的大多数火星碎片将都比预想的古老几十亿年。但这一观点在陨石专家中掀起了轩然大波,有些人甚至认为这些陨石具有相同起源。

  目前已经有将近150块已知陨石来自火星,其中80%属于一种辉玻无球粒陨石(Shergottites),据称后者是冷却岩浆形成行星地壳时的碎片。通过观察矿物质融化和岩石的重组,之前的研究表明辉玻无球粒陨石至少有6亿年老。

  然而,挪威奥斯陆大学的斯蒂芬妮-沃纳(Stephanie Werner)和她的同事相信这些陨石远比6亿年更古老,因为它们都来自相同的地点:火星上55千米宽的莫哈韦陨坑,后者形成于43亿年前。

  为了确定其它行星表面特征的年代,天文学家利用了一种名为撞击坑计数(Crater counting)的技术,这种定年方式是基于行星新形成的表面没有撞击坑的假设,而且不同大小的撞击坑是以一定比率累积增加。利用这种方法,沃纳的研究小组计算了300万年前形成莫哈韦陨坑的撞击。这是个谜题——统计模型表明这样巨大的陨石坑不应该是最近形成的。

  巨型婴儿陨石坑

  “这种类型的陨石坑已经不在火星上形成了,因此我们能发现如此巨大年轻的陨石坑真是出人意料。” 沃纳说道。研究小组转而将研究重心转移到辉玻无球粒陨石上。在撞击过程中,当行星材料被发射到太空时,它将暴露在宇宙射线里,这种高能量粒子能够改变岩石的化学特征。基于这些宇宙射线暴露,辉玻无球粒陨石大约于100万至500万年前脱离火星,也就是说它们与莫哈韦陨坑的年龄相一致。

  “这是目前为止最强烈的暗示,表明这些火星近期喷射的陨石可能与这个撞击陨石坑密切相关。”沃纳说道。同时,环绕火星的两艘在轨宇宙飞船上的矿物质地图显示莫哈韦陨坑中心地区和墙壁上的岩石与很多辉玻无球粒陨石都拥有相似的成分。

  如果辉玻无球粒陨石来自莫哈韦陨坑,那么这些岩石应该与陨石坑其余部分一样古老,至少可以肯定的是不会只有6亿年这么年轻。6亿年的年龄是基于近期对陨石里同位素的测量。之前对辉玻无球粒陨石里不同类型的铅的比率的研究表明,这些岩石的年龄应该介于41至43亿年。这与莫哈韦陨坑地形的年龄相吻合,沃纳的研究小组这样解释道。如果这些岩石的确如此古老,那么著名的41亿年历史的艾伦丘陵陨石可能也被发射到地球。曾有人称艾伦丘陵陨石包含化石化的微生物。

  流星的裂缝

  “这真是一项不可思议的研究,”加拿大西安大略大学研究陨石同位素的奥德丽-布维尔(Audrey Bouvier)这样说道。“我一直对年轻的辉玻无球粒陨石观点有所抗拒,因为20世纪80年代的科学家们并没有足够小心的测量其组成成分。” 美国诺克斯维尔田纳西州大学的哈里-麦斯威恩(Harry McSween)之前与沃纳一起合作测定了莫哈韦陨坑的年代。然而,他认为这支研究小组并没有对所有辉玻无球粒陨石的来源地点做出很有力的说明。这些辉玻无球粒陨石组拥有不同的宇宙射线年龄和矿物质特性,这暗示着它们来自不同的陨石坑。“这是火星上发生的单独的撞击事件,只不过它们分别发射了相似的陨石类型。”

  沃纳和布维尔则反击道,这些陨石坑足够大,能够解释一系列岩石类型的存在。他们认为宇宙射线年龄可能非常不可靠,因为陨石在穿越太空时会逐渐破碎,从而暴露新的表面至宇宙射线轰炸里。“这是个可以挑战的模型。”美国加州大学圣地亚哥分校的库尔特-马蒂(Kurt Marti)这样说道。“它存在很多特别的假设,例如在太空里岩石的破碎解释了宇宙射线年龄的问题,而这目前并没有任何实验性支持。”

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