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作者:Martin Bizzarro 來源:PNAS 發布時間:2020/11/19 16:45:12
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“黑美人”揭示火星早期外太空撞擊

 

一項新的隕石記錄顯示,火星在長期平靜之前曾遭受過一次早期撞擊。圖片來源:DETLEV VAN RAVENSWAAY/SCIENCE SOURCE

丹麥哥本哈根大學天體化學家Martin Bizzarro需要大約50萬美元從世界上最古老、最有價值的巖石中購買材料,然后將其磨碎。這塊巖石并非來自地球,它來自火星。

Bizzarro得到了豐厚的回報。2011年在西撒哈拉發現的這塊有44億年歷史的“黑美人”隕石僅重15克,他的研究小組就次揭示了幾乎貫穿火星整個歷史的小行星撞擊和火山爆發記錄。

11月16日,Bizzarro及其同事在美國《國家科學院院刊》上發表研究稱,火星在生命早期經歷了一次撞擊之后,一切都歸于平靜,這是基于在隕石中發現的51顆鋯石晶體的年齡發現的。這些鋯石晶體很可能是在撞擊的高溫下形成,鋯石的年齡大部分聚集在45億年前,這表明了行星襲擊火星的時間,從那之后,火星似乎相對平靜。

這一發現與最近懷疑所謂的火星晚期重轟擊相一致。當科學家第一次分析阿波羅號宇航員帶回的巖石時,研究數據似乎表明,近40億年前月球上發生過多次毀滅性撞擊。太陽系模型顯示,那時木星和土星軌道的波動攪動了小行星,使它們沖向太陽系內部。

但后來的重新分析表明,許多月球巖石都是由一次撞擊造成的,而其他撞擊最遠可追溯至43億年前。這表明撞擊并沒有激增,而是隨著時間的推移轟擊量逐漸減少。

與此同時,更新后的計算機模型顯示,巨行星遷移到目前軌道的時間也更早,在45.6億年前接近太陽系的起點時,引發了一場早期的猛烈撞擊,并從那時開始系統地減弱。未參與該研究的加拿大西部大學地質年代學家Desmond Moser表示,該研究進一步證實了這一觀點,他認為這項工作為火星歷史描繪了一幅“令人信服的畫面”。

研究小組發現的鋯石晶體所記錄的早期撞擊發生在相隔僅3000萬年的兩個明顯的高峰上,這是當時氣態巨行星移動的間接證據。未參與該研究的美國阿爾比恩學院月球地球化學家Nicolle Zellner表示,即使在木星和土星不遷移的時候,在早期的太陽系中也有很多原行星碎片四處飛舞。

實際上,新的模擬表明,在這段時間內,大量物質正在繞著太陽系飛行,甚至有可能輸送復雜的分子,為地球和其他行星孕育生命的化學物質。

即使Bizzarro的團隊不能說明早期撞擊發生的原因,“黑美人”已經讓我們看到了它貢獻的成果:一顆富含水的行星。上月末Bizzarro團隊在《科學進展》發表的研究顯示,他們推斷44億年前氧含量急劇增加,這一飛躍增加似乎只能用水的存在來解釋,可能是富含水的小行星帶來的。“水要么已經在那里了,要么是和撞擊一起來的。”Bizzarro說。(來源:中國科學報 辛雨)

相關論文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.2016326117

 
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