200 метеоритов на Земле прослежены до 5 кратеров на Марсе

В новейшей истории Марса было по меньшей мере 10 таких метеоритных событий. Когда происходят эти мощные удары, метеориты отбрасывает от Красной планеты с достаточной скоростью, чтобы они освободились от гравитационного притяжения Марса и вышли на орбиту вокруг Солнца, а некоторые из них в итоге упали на Землю.

Ученые из Университета Альберты теперь проследили происхождение 200 таких метеоритов до пяти ударных кратеров в двух вулканических регионах Марса, известных как Тарсис и Элизиум. «Теперь мы можем сгруппировать эти метеориты по их общей истории, а затем по их расположению на поверхности до падения на Землю», — сказал Крис Херд, куратор университетской коллекции метеоритов и профессор факультета естественных наук, в своем заявлении.

Метеориты падают на Землю постоянно — по данным НАСА, каждый день падает около 48,5 тонн (44 000 килограммов) метеоритного материала, хотя большинство из них попадает на поверхность в виде крошечных незаметных частиц пыли. Определить их происхождение часто бывает непросто, но в 1980-х годах ученые обратили внимание на группу метеоритов вулканического происхождения с возрастом 1,3 миллиарда лет.

Это означало, что эти камни должны были прилететь с небесного тела с недавней (в геологическом смысле) вулканической активностью, и Марс был вероятным кандидатом. Однако доказательство было получено, когда посадочные аппараты НАСА «Викинг» смогли сравнить состав атмосферы Марса с уловленными газами, обнаруженными в этих породах.

Определить, откуда именно на Марсе они взялись, ранее было сложно. Команда отметила в своей статье, что эта трудность возникла из-за использования техники, называемой спектральным сопоставлением, которая используется для идентификации и сравнения состава материалов путем анализа моделей света, который они поглощают или излучают.

Однако этот метод ограничен такими факторами, как изменчивость рельефа и обширный пылевой покров, которые могут искажать спектральные сигналы, особенно на более молодых рельефах, таких как Тарсис и Элизиум. Однако точное знание того, откуда взялись эти марсианские метеориты, позволит ученым лучше изучить геологическое прошлое планеты.

«Это позволило бы пересмотреть хронологию Марса, что повлияло бы на сроки, продолжительность и характер целого ряда важнейших событий марсианской истории», — говорит Херд. «Я называю это недостающим звеном — чтобы иметь возможность сказать, например, что условия, в которых был выброшен этот метеорит, сопровождались ударной волной, образовавшей кратеры от 10 до 30 километров в поперечнике».

Команда объединила моделирование столкновений с марсоподобной планетой с высоким разрешением. «Одним из главных достижений здесь является возможность моделировать процесс выброса и на основе этого процесса определять размер кратера или диапазон размеров кратеров, которые в конечном итоге могли выбросить конкретную группу метеоритов или даже один конкретный метеорит», — говорит Херд.

Результаты моделирования позволили команде определить «пиковое ударное давление» при столкновении и продолжительность воздействия этого давления на горные породы. Это можно определить по «ударным особенностям», наблюдаемым в метеоритах — например, по уникальным изменениям минералов, ударному стеклу и особым узорам трещин.

На основе этих данных Херд и его коллеги смогли оценить размер ударных кратеров, в которые могли попасть метеориты, а также глубину залегания камней до столкновения. Хотя эти оценки глубины имеют некоторую неопределенность, исследователи сравнили их с местной геологией возможных исходных кратеров, а также с характеристиками и возрастом метеоритов, чтобы убедиться, что они совпадают.

«[Наш подход к моделированию] позволяет нам сказать, что из всех этих потенциальных кратеров мы можем сузить их до 15, а затем из этих 15 мы можем сузить их еще больше, основываясь на конкретных характеристиках метеоритов», — сказал он. «Возможно, мы даже сможем восстановить вулканическую стратиграфию [геологическую летопись], положение всех этих пород до того, как они были выброшены на поверхность».

Это поможет ученым лучше понять, когда происходили вулканические события на Марсе, каковы различные источники марсианской магмы и как быстро образовывались кратеры в эпоху низкой метеоритной бомбардировки Красной планеты, известной как Амазонский период, около 3 миллиардов лет назад.

«Если вдуматься, это действительно удивительно», — добавил Херд. «Это самое близкое к тому, что мы можем получить, отправившись на Марс и взяв в руки камень».

Исследование, проведенное командой ученых, открывает новые горизонты для понимания геологической истории Марса. Установление связи между метеоритами и конкретными ударными кратерами позволит учёным воссоздать условия, при которых возникли эти метеориты. Это может привести к более точной хронологии вулканической активности на Красной планете и даст представление о том, как долго продолжалась жизнедеятельность вулканов.

Понимание влияния ударных событий на марсианскую поверхность также поможет исследовать динамику атмосферных условий, которые могли существовать на Марсе в прошлом. Это важно для выяснения, были ли когда-либо на планете условия, подходящие для поддержания жизни.

Кроме того, полученные данные могут использоваться для сопоставления с другими небесными телами, открывая новые возможности для межпланетных сравнений. Анализ метеоритов позволит расширить знания о химическом составе различных планет и предоставить важную информацию для будущих миссий по исследованию Красной планеты.

Каждое новое открытие укрепляет связь между изучением метеоритов и исследованием планет, открывая двери для понимания процессов, которые формировали не только Марс, но и наш солнечный системный дом в целом.