“Стара” поверхня Червоної планети породжує дуже “молоді” метеорити. Деякі вчені навіть почали припускати, що причиною є “перезавантаження” віку зразків. Автори нового дослідження зуміли вирішити цей парадокс.
Пагорб Санта-Крус у кратері Єзеро. Знімок зроблений апаратом Perseverance 29 квітня 2021 року / © NASA / JPL-Caltech / ASU / MSSS
З 70 тисяч метеоритів, знайдених на Землі, лише 358 прилетіли до нас з Марса. Понад 80% з них (понад 290 зразків) — шерготити з класу кам’яних метеоритів. Ці шматки магматичної або вулканічної породи вилітали в космос під час імпактних подій, проводили в міжпланетному просторі мільйони років, а потім падали на Землю, де їх теж не відразу вдавалося знайти.
Така бурхлива історія незмінно накладає свій відбиток на породу. І в спробах визначити справжній вік зразків вчені намагалися врахувати вплив космосу і земної атмосфери, але у них все одно виходили дивні результати — сильний розкид віку шерготитів: від чотирьох мільярдів до 200 мільйонів років. Притому що поверхня у Марса “стара”, в середньому віком кілька мільярдів років. Звідки ж взялися “молоді” метеорити? В цьому і полягає так званий парадокс віку шерготитів.
Один зі способів оцінки віку метеоритів – калій-аргонове датування, яке спирається на швидкість розпаду калію-40 до аргону-40. Калій – досить поширений елемент, тому метод активно використовують для оцінки віку порід на Землі. Але з марсіанськими метеоритами він давав результати, які сильно відрізнялися від отриманих іншими радіоізотопними методами. Деякі вчені припустили, що причина в “перезавантаженні” породи.
В рамках нового дослідження Коен і його колеги ретельніше підійшли до підготовки зразків і аналізу результатів калій-аргонового методу. Як відзначили автори дослідження, вони змогли точніше врахувати вплив космічного випромінювання і в оцінці співвідношення аргону в початкових зразках марсіанської породи використовували реальні дані, а не припущення, зроблені на основі походження зразків.
- Астрономи спостерігали оболонку, «скинуту» зіркою 2000 років тому
- Космологи передбачили швидке відкриття «екзотичних компактних об’єктів»
- У сучасній галактиці Чумацький шлях існує, ймовірно, всього 36 інопланетних цивілізацій
Оновленим методом дослідники перевірили зразки семи марсіанських метеоритів. Сам метод передбачає опромінення зразків поруч з породами відомого віку в дослідницькому ядерному реакторі. Результати дослідження опубліковані в журналі Earth and Planetary Science Letters.
Шерготит / © the Trustees of the Natural History Museum, London
По-перше, після врахування всіх факторів оцінка калій-аргоновим методом повністю збіглася з оцінками, які отримали раніше іншими методами. Жар і тиск не «скинули налаштування» цих порід. Серед семи досліджених метеоритів вчені виділили чотири “вікові групи”. Значить, ці породи вилетіли під час різних ударних подій і з різних точок Червоної планети.
По-друге, метеорити дійсно виявилися молодими. Ймовірно, від падіння метеоритів на Марсі утворився товстий шар реголіту, який приховав «стару» поверхню планети. При цьому через виверження вулканів поверх реголіту падали молодші породи. Тому і метеорити, вибиті імпактними подіями, частіше виявляються молодими.
Згідно з висновками нового дослідження виходить, що Марс залишався геологічно активним протягом досить тривалого періоду часу, аж до останніх сотень мільйонів років. Одночасно робота породжує питання про те, чому основна частина планети за віком поверхні датується мільярдами років (на основі візуального аналізу знімків) і чи цілком коректні такі датування.
Тим часом по поверхні Червоної планети їде апарат Perseverance, збираючи зразки порід з кратера Єзеро. В майбутньому їх постараються повернути на Землю. І тоді метод, відточений авторами нової роботи, дозволить точно визначити вік порід.