Исследователи из Университета Кертина в Австралии обнаружили доказательства массивного удара о поверхность Марса около 4,45 миллиарда лет назад. Это может не показаться удивительным открытием — в конце концов, мы знаем, что на Марсе было несколько крупных столкновений, таких как Эллада и Аргир, и мы знаем, что крупные столкновения часто случались в ранней Солнечной системе — так почему это так важно?
Короткая версия заключается в том, что это бросает вызов нашему пониманию того, когда на Марсе могла существовать среда, способная поддерживать жизнь, то есть пригодная для жизни среда, что эффективно сокращало окно для возможной жизни на Марсе.
История посвящена изучению минерала циркона, минерала силиката циркония (ZrSiO 4 ). Цирконы могут образовываться в большинстве видов магматических пород, а более крупные цирконы обычно образуются в метаморфических породах . Минерал химически, физически и термически прочен, а это означает, что после того, как он сформирован, он имеет тенденцию оставаться на месте, и его мало что меняет. Для геолога это интересно, потому что это означает, что цирконы, как правило, сохраняют записи об окружающей среде, в которой они образовались, даже если они являются частью горной породы .который был сильно изменен. В частности, для ранних записей о планетах, где горные породы, как правило, подвергались метаморфизации, плавлению, выветриванию, переработке или иным образом разрушены природой и разрушительным действием времени, цирконы все еще могут хранить записи об окружающей среде, в которой они образовались.
На Земле самыми старыми материалами с Земли являются цирконы, которые были включены в гораздо более молодой песчаник. В частности, я говорю о цирконах в осадочных породах Джек-Хиллз в Австралии. Возраст пород, содержащих цирконы, составляет всего около 3,0 миллиардов лет, но возраст некоторых цирконов составляет 4,4 миллиарда лет. Мы знаем, что эти цирконы образовались в другой породе, подвергшейся выветриванию и переработке, и цирконы были включены в более молодые песчаники и конгломераты, которые затем были погребены и метаморфизованы. Изучая химический состав древних зерен циркона, геологи смогли найти ключи к разгадке самой ранней истории Земли, в том числе наличие жидкой воды на поверхности ко времени образования этих цирконов. На сегодняшний день это лучшее свидетельство существования самой ранней конюшни.
Теперь давайте поговорим о зерне циркона из исследования Кертина. Рассматриваемое зерно было единственным фрагментом, включенным в марсианскую метеоритную брекчию. Метеорит, Северо-Западная Африка (NWA) 7034, получивший прозвище «Черная красавица», является единственной осадочной породой в нашей коллекции метеоритов с Марса. Черная Красавица классифицируется как марсианская базальтовая брекчия (полимикт), что означает, что это скала, состоящая из кусков других пород, точно так же, как образования Джек-Хиллз на Земле. Изучая горную породу, мы можем многое узнать о древней среде на поверхности Марса. Многие фрагменты представляют собой фрагменты древней марсианской коры, базальтовой поверхности, которую первоначально сформировала планета. Фрагменты циркона, подобные тому, о котором сообщалось, составляют незначительную часть «Черной красавицы», а тот, о котором идет речь, является одним из самых старых идентифицированных на сегодняшний день. с возрастом образования 4,45 миллиарда лет назад. Он также бывает двойниковым — изменением минеральной структуры, при котором минеральный каркас зеркально отражается на плоской плоскости кристалла. Известно, что особый вид двойникования в этом минерале связан с ударной деформацией — изменением, происходящим во время сильного удара. Мы знаем, что для образования такого рода двойникования в цирконе требуется давление более 20 или 30 гигапаскалей (то есть более чем в 20-30 х 10 000 раз превышающее земное атмосферное давление); этот вид ударного давления связан с очень большим ударом метеорита. Известно, что особый вид двойникования в этом минерале связан с ударной деформацией — изменением, происходящим во время сильного удара. Мы знаем, что для образования такого рода двойникования в цирконе требуется давление более 20 или 30 гигапаскалей (то есть более чем в 20-30 х 10 000 раз превышающее земное атмосферное давление); этот вид ударного давления связан с очень большим ударом метеорита. Известно, что особый вид двойникования в этом минерале связан с ударной деформацией — изменением, происходящим во время сильного удара. Мы знаем, что для образования такого рода двойникования в цирконе требуется давление более 20 или 30 гигапаскалей (то есть более чем в 20-30 х 10 000 раз превышающее земное атмосферное давление); этот вид ударного давления связан с очень большим ударом метеорита.
Большое дело, верно? Как мы уже говорили ранее, мы знаем, что в начале истории планеты Марс подвергался множеству крупных столкновений. Однако вот в чем загвоздка: исследователи, изучающие поверхность и атмосферу Марса, утверждают, что пригодная для жизни поверхностная среда сформировалась 4,2 миллиарда лет назад. Критически важным для этой интерпретации является предположение, что крупномасштабные удары метеоритов о Марс прекратились 4,48 миллиарда лет назад — за 30 миллионов лет до образования зерна циркона. Хотя дата удара, деформировавшего зерно циркона , неизвестна, это должно было произойти после образования минерала. Это прямо противоречит предположению о ранних моделях поверхности и атмосферы, подталкивая к формированию стабильной, пригодной для жизни поверхностной среды позже в истории Красной планеты.
Что все это значит? Что ж, исследования продолжаются, так что мы не до конца понимаем ранний климат Марса и происхождение жизни. Однако исследователи из Кертина утверждают, что свидетельства того, когда жизнь могла зародиться на Марсе, моложе, чем когда жизнь могла зародиться на Земле. В сочетании с окончанием обитаемости на поверхностиМарса, когда планета высохла, это сужает окно для того, когда жизнь могла развиться на Красной планете. Так развивалась ли там жизнь? Жюри еще не вынесено, поэтому мы на самом деле не знаем, но теперь данные свидетельствуют о том, что если это действительно произошло, то жизнь на Марсе, вероятно, возникла после жизни на Земле и, вероятно, не просуществовала очень долго.