Marsjańskie meteoryty, które uderzyły w Ziemię. Naukowcy dokładnie je zbadali

Naukowcy zidentyfikowali miejsca, z których pochodzi większość marsjańskich meteorytów, które spadły na Ziemię. Okazuje się, że zostały wyrzucone z zaledwie pięciu kraterów uderzeniowych znajdujących się w dwóch regionach na Czerwonej Planecie, zwanych Tharsis i Elysium.

Kiedy w Marsa uderza kosmiczna skała z dużą siłą, materiał może zostać wyrzucony z powierzchni z wystarczającą prędkością, żeby uciec z grawitacyjnego uścisku Czerwonej Planety. Materiał ten krąży w przestrzeni kosmicznej, a jego część ostatecznie spada na naszą planetę jako meteoryty. Naukowcy z University of Alberta w Kanadzie znaleźli sposób na identyfikację kraterów uderzeniowych, z których pochodzi większość tych meteorytów. Ich źródłem okazało się zaledwie pięć kraterów na Marsie.

Wyniki oraz opis badań ukazał się na łamach pisma "Science Advances" (DOI: 10.1126/sciadv.adn2378).

Do tej pory znaleziono ok. 390 meteorytów, które pochodzą z Czerwonej Planety. Może się to wydawać dużo, ale to tylko niewielka część kosmicznego gruzu, który dociera do naszej planety. Meteoryty spadają na Ziemię cały czas. Szacuje się, że każdego dnia na naszą planetę spada ok. 45 ton materiału z kosmosu. Większość dociera na powierzchnię jako maleńkie drobinki pyłu.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Kanadyjscy naukowcy twierdzą, że ustalili miejsce pochodzenia 200 marsjańskich meteorytów. Co zaskakujące, wszystkie zostały wyrzucone zaledwie z pięciu kraterów uderzeniowych znalezionych w dwóch regionach Marsa – Tharsis i Elysium. Tharsis to największa wyżyna wulkaniczna na Marsie. Znajdują się na niej ogromne wulkany tarczowe oraz największe góry w Układzie Słonecznym, w tym Olympus Mons. Elysium to również wyżyna wulkaniczna, druga pod względem wielkości po Tharsis.

Chris Herd, kurator kolekcji meteorytów z University of Alberta przyznał, że kluczowe dla ustalenia pochodzenia marsjańskich meteorytów było lepsze zrozumienie sposobu, w jaki skały są wyrzucane z Marsa. - Teraz możemy grupować te meteoryty według ich wspólnej historii, a następnie ich lokalizacji na powierzchni Marsa przed przybyciem na Ziemię — mówi Herd i dodaje, że badania były możliwe dzięki modelowaniu procesu wyrzutu i na podstawie tego określenia rozmiaru krateru lub zakresu rozmiarów kraterów, które ostatecznie mogły wyrzucić daną grupę meteorytów, a nawet jeden konkretny meteoryt.

Jak ustalić, czy meteoryt znaleziony na Ziemi pochodzi z Marsa? W latach 80. naukowcy odkryli, że istnieje coś na kształt odcisku palca atmosfery Marsa, który jest uwięziony wewnątrz skał. Ten odcisk obejmuje określoną kombinację gazów uwięzionych w meteorycie, które odpowiadają gazom w atmosferze Marsa. W latach 70. XX wieku NASA posadziła na Marsie lądowniki z misji Viking, które wykonały pomiary tamtejszej atmosfery, co potwierdziło to, skąd pochodzi część znalezionych meteorytów.

Wiedzy o tym, jak i gdzie na Marsie powstają meteoryty, daje nam dodatkowy wgląd w próbki, które już mamy na Ziemi oraz możliwość kontekstualizacji i umiejscowienia tych próbek w geologii Marsa. - Umożliwi to ponowną kalibrację chronologii Marsa, co będzie miało wpływ na okres, czas trwania i charakter szerokiego zakresu ważnych wydarzeń w historii Marsa - wskazuje Herd.

Naukowcy w swoich pracach połączyli modelowanie procesu wyrzutu z planetą wielkości Marsa. Wyniki symulacji pozwoliły zespołowi określić szczytowe ciśnienia panujące podczas uderzenia w Czerwoną Planetę planetoidy czy komety oraz czas, w którym skały były narażone na te ciśnienia. Można to określić na podstawie różnorakich cech zaobserwowanych w meteorytach, na przykład unikalnych zmian mineralnych, szklistego materiału czy specjalnych wzorów pęknięć.

Na podstawie tych danych Herd i jego koledzy byli w stanie oszacować rozmiar kraterów uderzeniowych, które mogły wyrzucić meteoryty, a także głębokość, na jaką skały były zakopane przed uderzeniem. Naukowcy zaczęli szukać kraterów na powierzchni Marsa, które pasowałyby do ich profilu. Większość meteorytów marsjańskich ma pochodzenie wulkaniczne, zatem badacze zawęzili poszukiwania do właśnie takich obszarów Marsa, których wiek i skład mineralny są zgodne z wiekiem i składem mineralnym materiału w meteorytach.

Naukowcom udało się ustalić pochodzenie jednej grupy meteorytów do konkretnego krateru. W przypadku pozostałych zidentyfikowano po kilka kraterów-kandydatów, ale ok. 200 z 390 można było przypisać do regionów wulkanicznych Tharsis lub Elysium.

W pracach uczeni zidentyfikowali kratery na Marsie, które zgodnie z ich symulacjami, powinny wyrzucić materiał w przestrzeń kosmiczną, ale nie znaleziono żadnych meteorytów, które by do nich pasowały. Być może uderzenia te nie wyrzuciły w kosmos żadnego materiału. Możliwe jest też to, że te skały jeszcze nie dotarły na Ziemię lub jeszcze ich nie znaleziono.

Źródło: University of Alberta, Live Science, fot. ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA IGO 3.0, via Wikimedia Commons