
绝大多数来自火星的陨石是雪硅钙石,但是这些岩石老化的艰难导致了一些矛盾。致谢:uux.cn/伦敦自然历史博物馆的受托人
(神秘的地球uux.cn)据自然历史博物馆(约什·戴维斯):地球有时会被火星碎片撞击。这些火星岩石相当少见,但却能告诉我们许多有关这颗红色星球的近日快速Xbox地质历史。但是,针对探究这些陨石的科学家来说,最大的难题之一是难以确定它们的年代。各异的技术在各异的年代呈现,使得探究人员很难确定这些岩石起源于火星的什么地方。
但是发表在《地球和行星科学快报》上的一篇新论文解决了这个难题。将火星陨石放入核反应堆证实了它们奇特的年轻年龄。大多数来自火星的有些生活,爱自己是终身浪漫陨石只有几亿年的历史,或许来自相对较近的火山促销,如太阳系最大的火山奥林匹斯山的喷发。
格拉斯哥大学的火山学家本·科恩博士一直在与自然历史博物馆、爱丁堡大学的同仁以及美国的探究人员兴办,试图一劳永逸地弄清楚火星陨石的实际年龄。
“依据某些化学特征,我们得知这些陨石肯定来自火星,”本阐释说。“它们被巨大的撞击事情轰出红色星球,形成了巨大的陨石坑。但是火星上有上万个撞击坑,所以我们不得知陨石到底来自地球的哪个地方。你可以用来确定弹坑来源的近日本周演唱会,背后原因值得深思最好线索之一是样本的年龄。"
谢戈特时代悖论
尽管地球上已然察觉了70,000多块陨石,但其中只有大约358块被觉得起源于火星。撞击事情踢飞了火星的表面岩石,并将它们抛入太空。这些极其少见的岩石围绕着太阳系旋转,数百万年后坠落到地球上。

雪硅钙石陨石的年轻年龄似乎与火星典型的古老表面不相符。鸣谢:uux.cn/美国宇航局/JPL大学/康乃尔大学
火星陨石通常分为三大类,第四类是那些当下“未分类”的陨石。柽柳石是这些岩石中最少见的,迄今为止只察觉了两种G研发热搜话题接下来是nakhlites,它形成于大约13亿年前火星火山爆发期间。最普遍的陨石是那些被称为雪硅钙石的陨石。
大约四分之三的火星陨石被归类为雪硅钙石。人们还觉得它们形成于火星火山翻滚的熔岩中,但这也给探究这颗红色星球的科学家们带来了一些难题。
这是由于火星表面的大若干相当古老。运用众多的撞击坑,探究人员得知地球表面的大若干已然有30到40亿年的历史了。但是当科学家着手测定雪硅钙石陨石的年龄时,他们得到了一个巨大的年龄范围,从40亿年到不到2亿年。
这就形成了一个难题——假如火星表面平均有几十亿年的历史,那么年龄只有几亿年的雪硅钙石陨石是怎么回来的?这种不匹配被称为谢尔戈特年龄悖论。
“其中一个想法是撞击火星的事情或许会‘重置’地质学家用来确定岩石年龄的方法,”本阐释道。“这是用来说陨石实际上有40亿年了,所有年轻的数字都是由于这些岩石在这些撞击的热量和压力下完全或若干重置。”
但是,随着越来越多的陨石被各异的技术探究,获得的大若干结局都相当年轻,有证据表明年龄不会因撞击而重置。显然,有些事情不太对劲。
如何测定火星的年代
历史上,人们用一系列方法来确定火星陨石的年代,通常给出一个年龄跨度。其中之一就是所谓的“氩-氩”法。用最简易的术语来说,这是测量同位素钾-40衰变为氩-40的速率。钾是一种丰富的元素,使这种方法相当通用。它可以用来测量各类岩石的年龄,从维苏威火山的爆发到太阳系本身的着手。
这针对在地球上形成的岩石很有用,由于科学家能够阐释额外的氩进入岩石的污染,这或许会扭曲年龄。但是针对已然在太空中呼啸而过数百万年的岩石来说,事情就有点棘手了。

科学家运用火星表面撞击坑的数量来估计岩石的年龄。鸣谢:uux.cn/美国宇航局/JPL加州理工学院/亚利桑那大学
“有五个潜在的氩源可以包含在雪硅钙石陨石中,”本说。"相比之下,地球上只有三块岩石."
“事实上,火星样本中有这两种额外的氩源,这使得氩-氩操控系统针对雪戈特人来说变得繁琐。”
经由回过头来用现代设备和技术探究氩-氩方法,本和他的同仁们能够重新评估七块火星陨石。这含有将相当小的碎片放入一个仅供探究用的核反应堆中,尽或许精确地测量氩的浓度,然后观察它们返回的年龄。
经由更精确地观察陨石的化学成分,他们能够阐释岩石在太空中获得的氩元素。他们还能够校正来自火星和地球大气的污染程度。
“一旦我们做到了这一点,氩-氩年代就变得年轻,与其他方法完全匹配,如铀-铅,”本阐释说。
卡罗琳·史密斯教授是该博物馆藏品的负责人,也是这篇新论文的合著者。她说,“像这样激动人心的科学,使用自然历史博物馆收藏的样本,有助于揭开我们太阳系行星的历史。”
“这项岗位还与我们正开展的陨石探究打算和我们使用陨石的持续火星探究以及火星2020(毅力漫游车)、火星科学评测室(好奇号漫游车)和ExoMars等太空探索任务有关联。”
尽管这项新的探究意味着各类年代测定方法如今都行之有效,但它依然留下了雪硅钙石年龄悖论的难题。
对此最好的阐释是,频繁的火星撞击在地表形成了一层易碎的岩石,称为风化层。随着时间的推移,随着越来越多的撞击,这层风化层积累起来,另外新的火山爆发将升级的岩石带到了地表。这意味着,针对每一次新的撞击,旧岩石被踢飞并抛入太空的或许性都下降了。
“样本越老,风化层越厚,而风化层越厚,就越难将下面的岩石从火星表面炸开,”本阐释道。“这就阐释了为什么大约四分之三的火星陨石是‘年轻’的shergottites,而较老类型的火星陨石相对较少。”