火星上仅 5 次撞击就将数百颗陨石送往地球

了解它们的起源可能有助于修正火星的地质历史。
Martian meteorite
地球上的数百块陨石可追溯至火星。图片来源:NASA / Wikimedia Commons

撞击地球的陨石并非总是来自太阳系最深处——有时它们源自我们最近的行星邻居之一。事实上,多年来,研究人员已经找回了数百块起源于火星的岩石。现在,专家们认为,他们已将其中约200块陨石追溯到红色星球上两个火山区域内的五个特定撞击陨石坑。通过进一步分析,研究人员相信这些样本将有助于他们更好地了解火星的地质历史。

以往追溯火星陨石起源的尝试大多不成功,因为它们依赖一种称为光谱匹配的技术,即根据材料发射或吸收光线的模式来比较其成分。然而,试图对数百万英里外且覆盖着尘埃的源头进行此项操作,导致结果不可靠且难以获得。

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但在8月16日发表在《科学进展》杂志上的一项研究中,阿尔伯塔大学的一个团队计算出,地球上已知的10个火星陨石亚群中,约有一半来自火星的特定区域。这些发现依赖于改进的火星物理学模型,这对于理解小行星撞击产生的喷射过程至关重要。研究人员将这种对喷射动力学的更好理解与详细说明火星地质构成的遥感数据相结合,以缩小陨石的起源范围。

该研究的合著者、地球与大气科学教授、阿尔伯塔大学陨石收藏馆馆长克里斯·赫德(Chris Herd)表示,这项“重大进展”解锁了修正先前有限计算的能力。

“我称之为缺失的一环——能够说明,例如,这块陨石被喷射出去的条件是由一次产生了直径在10至30公里(约16-38英里)之间的陨石坑的撞击事件满足的。”他在8月19日的大学声明中说。

虽然人们可能认为只有相对巨大的撞击才足以将行星碎块送出大气层,但实际上并非如此。但得益于每秒5公里的喷射速度,即使是仅产生5英里宽陨石坑的爆炸,理论上也有足够的力量使岩石逃离火星引力,进入绕太阳轨道,并最终被拉向地球。天文学家认为,火星在其近期历史中曾经历过10次将碎片抛入太空的事件。

“现在,我们可以根据这些陨石共有的历史以及它们来到地球之前的地表位置来对它们进行分组,”赫德解释道。

研究人员现在确信,分布在塔尔西斯(Tharsis)和埃律西昂(Elysium)这两个火山区域的五个陨石坑,很可能就是研究中详细介绍的大约200块陨石的来源。

有了这些新信息,研究人员现在可以开始修改火星地层学的研究,这可能会影响其存在期间许多独立行星事件的时间、持续时间和细节。赫德表示,额外的分析可能允许他们重建火星火山地层——通过其地质层看到的行星记录。

“这将从根本上改变我们研究火星陨石的方式,”赫德说。

 

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Andrew Paul

特约撰稿人

Andrew Paul 是 Popular Science 的特约撰稿人。


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