Червона планета, Марс, завжди манила вчених загадками про свою геологічну історію. Тепер, завдяки вивченню рідкісного марсіанського метеорита, вчені отримали безцінну інформацію про вулканічну активність і склад мантії Марса, відкриваючи нові перспективи для розуміння еволюції планети. Цей метеорит, відомий як Північно-західна Африка (NWA) 16254, є вікном у минуле, що дозволяє зазирнути в глибину марсіанської кори та мантії.
Метеорит NWA 16254: Ключ до марсіанської вулканічної еволюції
Нещодавнє відкриття, опубліковане в журналі “Планета”, розповідає захоплюючу історію формування цього унікального зразка. Вчені з Технологічного університету Ченду провели глибокий аналіз NWA 16254, що відноситься до габброидным шерготтитам – типу марсіанських метеоритів, що утворилися в результаті вулканічних вивержень. Що робить NWA 16254 особливим, так це його значне геохімічне виснаження, що виділяє його серед інших марсіанських порід. Він як древній щоденник, що відобразив у своїй структурі процеси, що відбувалися глибоко під поверхнею Марса.
Двоетапний механізм охолодження і кристалізації
Під керівництвом доктора Цзюнь-фен Чена, дослідники використовували передові методи картографування мінералів і хімічного аналізу. Вони виявили, що кристалізація породи відбувалася в два етапи. Спочатку, при величезному тиску (від 4,3 до 9,3 кбар), формувалися кристали піроксену, багаті магнієм – фундамент структури породи. Потім, при зниженні тиску і подальшому охолодженні, утворилися піроксенові кайоми, багаті залізом, і плагіоклаз. Ця послідовність свідчить про повільний підйом розплавленого матеріалу з глибин мантії до поверхні, де він поступово охолоджувався і кристалізувався.
Унікальний геохімічний підпис: вікна до складу марсіанської мантії
Аналіз хімічного складу NWA 16254 виявив незвичну геохімічну характеристику: низький вміст рідкоземельних елементів (LREE) та низький вміст кисню (fO2=IW−1,0). Ці дані резонують у складі іншого рідкісного метеорита QUE 94201, вказуючи на загальне джерело магми. Габроїдна текстура метеорита-ознака повільного охолодження в камельрах земної кори-робить його унікальним архівом, що містить цінну інформацію про підземний магматизм Марса.
Виклик існуючим Моделям: відновлювальні умови та неоднорідність мантії
Знахідки, зроблені в ході дослідження NWA 16254, кидають виклик існуючим моделям еволюції марсіанських вулканів. Стабільно низький рівень fO2, підтверджений наявністю ільменітових комплексів, що містять Ti3+, говорить про те, що в процесі кристалізації в мантії Марса переважали відновлювальні умови. Це свідчить про складну і неоднорідну структуру мантії Марса і ставить питання про її окислювально-відновну еволюцію протягом мільярдів років.
Майбутні дослідження: геохронологія та таємниця виснаження мантії
Майбутні геохронологічні дослідження допоможуть визначити, чи є NWA 16254 результатом стародавнього танення мантії, що відбулося близько 2,4 мільярда років тому, або пізнішої вулканічної активності. У будь-якому випадку, ці дослідження проллють світло на термічну історію Марса і допоможуть уточнити моделі планетарної диференціації. Для дослідників добре збережені геохімічні характеристики NWA 16254 являють собою ідеальний об’єкт для ізотопних аналізів, здатних розкрити таємниці виснаження мантії Марса.
Інструменти та методи: передові технології на службі Науки
Дослідження NWA 16254 було проведено з використанням найсучасніших методів, включаючи картографування за допомогою вбудованого аналізатора мінералів TESCAN (TIMA) і мас-спектрометрію з лазерною абляцією і індуктивно-зв’язаною плазмою (LA-ICP-MS). Ці методи дозволили вченим точно визначити мінеральний склад і розподіл мікроелементів в метеориті, виявивши незв’язані геохімічні особливості піроксенових ядер і країв. Ці знахідки мають вирішальне значення для реконструкції динаміки магматичних вогнищ.
Довідка:“Петрографія та Геохімія нещодавно відкритого марсіанського габроїдного шерготтіту NWA 16254”, Чень Цзюньфенг, Тянь Сіньї та Цао Фенке, 13 травня 2025 р., Планета. DOI: 10.15302 / планета.2025.25002
