來自火星的巖石正在撞擊地球,它們的年齡有些奇怪
人類尚未踏足火星但隨著時間的流逝,火星已經來到了人類身邊。大塊的火星巖石通過猛烈撞擊等過程從它們的家鄉(xiāng)噴出,它們穿過太陽系,最終——啪!– 撞向地球。
當我們收集這些鄰近星球的樣本時,出現了一種奇怪的模式。大多數樣本似乎是最近在這顆紅色星球上形成的巖石;鑒于火星表面的大部分都如此古老,這是一個特殊之處。
年齡的衡量標準可能在很大程度上是錯誤的。不同的測年技術得出了不同的結果,這意味著科學家們對這些巖石在火星上形成的時間的估計并不完全有信心。
來自美國和英國的一組科學家現在已經找到了解決這個問題的方法。而且,令他們驚訝的是,這些巖石中的許多確實很年輕——事實上只有幾億年的歷史。這些信息可以提供關于隕石到達這里需要多長時間的線索,以及火星上的地質過程。
“我們從某些化學特征中知道,這些隕石肯定來自火星。火山學家本·科恩(Ben Cohen)說格拉斯哥大學,他領導了這項研究。
“它們被大規(guī)模的撞擊事件從紅色星球上炸開,形成了巨大的隕石坑。但是火星上有數以萬計的撞擊坑,所以我們不知道隕石到底來自火星的哪個地方。你可以用來確定其源隕石坑的最佳線索之一是樣本的年齡。
在地球上發(fā)現了大約360個左右的隕石樣本,這些樣本已被確定為起源于火星。一些其中 302 個在撰寫本文時,它們中的大多數都被歸類為謝爾戈蒂,一種在火山活動熱度下鍛造的富含金屬的火星巖石。
根據火星表面的隕石坑有多嚴重,科學家們估計該表面相當古老。如果地表更年輕,因火山活動而煥然一新,許多隕石坑將被火山流抹去。因此,任何從火星表面噴出的巖石也應該是古老的。
地球上的謝爾戈蒂石測年技術不僅因其構成而變得復雜,而且我們從中收集到的很少表明,許多都不到2億年的歷史。這導致了所謂的謝爾戈特時代悖論,而且一直如此幾十年來一直困擾著科學家.
對這種令人驚訝的年輕可能性的解釋范圍很廣,從所有年輕的謝爾戈特巖的單一起源點,到撞擊事件可能加熱和模糊巖石到如此程度,以至于它的年齡被重置。但這些理論并不能與證據相提并論——巖石本身。
用于確定 shergottite 年齡的方法稱為氬-氬測年,這是基于放射性鉀衰變成氬氣。由于這種衰變速率產生了已知的氬同位素比例,科學家們可以查看該比例來確定放射性衰變已經發(fā)生了多長時間,從而確定巖石樣品的年代。
問題是,在地球上,我們可以很容易地考慮可能進入樣品的不同氬氣來源。對于從另一個星球開始并在太空中度過的謝爾戈蒂來說,這更加復雜。雪苑石有五種潛在的氬氣來源,而地球巖石只有三種。
為了彌補這一點,科恩和他的同事們開發(fā)了一種方法來糾正來自地球和太空的氬污染?!耙坏┪覀冞@樣做了,氬-氬年齡就變得很年輕,并且與其他方法(如鈾鉛)完美匹配,”他解釋道.
他們確定了七個謝爾戈特石樣本的年代,返回的年齡在1.61億至5.4億年前。研究人員說,造成這種情況的原因可能是對火星的頻繁轟炸破壞了較老的表面,暴露了下面較年輕的巖石,這些巖石已被火山活動補充。最終,這塊較年輕的巖石更有可能被挖掘和噴出。
火星火山活動今天可能還在進行,火星不斷受到轟炸??茖W家估計了一些每年 200 次影響制造直徑超過 4 米的隕石坑。因此,年輕的巖石偶爾會以一種迂回的太陽系方式被拋向地球,這可能并不奇怪。
該研究已發(fā)表在地球與行星科學快報.