Исследователи определили конкретные локации на Марсе, из которых происходят большинство из примерно 200 известных марсианских метеоритов. Эти метеориты были прослежены до пяти ударных кратеров в двух вулканических регионах красной планеты — Тарсис и Элизиум. Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Science Advances.
Марсианские метеориты попадают на Землю, когда что-то ударяется о поверхность Марса с такой силой, что материал «отрывается от поверхности и ускоряется достаточно быстро, чтобы покинуть гравитацию Марса», объясняет Крис Херд, куратор коллекции метеоритов Университета Альберты и профессор факультета естественных наук. Этот выброшенный материал вылетает в космос, оказывается на орбите вокруг Солнца, и некоторые в итоге падают на нашу планету в виде метеоритов. Подобные столкновения оставляют ударные кратеры на поверхности Марса, что случалось 10 раз в недавней истории Марса.
«Мы считаем, что нашли исходные кратеры для половины из всех 10 групп марсианских метеоритов», — говорит Херд. Ключом к этому открытию стало улучшение понимания учёными физики того, как именно происходит выброс камней с Марса. Предыдущие попытки определить точные источники марсианских метеоритов имели ограниченный успех.
«Теперь мы можем сгруппировать эти метеориты по их общей истории, а затем по их местоположению на поверхности до падения на Землю», — добавил Херд. Больше знаний о том, как и где на Марсе возникают эти метеориты, даёт дополнительное представление об образцах, которые уже есть на Земле. Возможность контекстуализировать и разместить эти образцы в пределах марсианской геологии «позволит провести перекалибровку хронологии Марса, что повлияет на время, продолжительность и природу широкого спектра крупных событий в истории Марса».
«Одним из главных достижений здесь является возможность моделировать процесс выброса и на основе этого процесса определять размер кратера или диапазон размеров кратеров, которые могли выбросить эту конкретную группу метеоритов или даже этот конкретный метеорит», — говорит Херд.
Знания о происхождении метеоритов в сочетании с достижениями в области дистанционного зондирования дают исследователям основу для дальнейших исследований. «Это позволяет нам сказать, что из всех этих потенциальных кратеров мы можем сузить их до 15, а затем, исходя из этих 15, мы можем сузить их ещё больше на основе конкретных характеристик». Кроме того, «возможно, мы даже сможем реконструировать вулканическую стратиграфию, положение всех этих пород до того, как они были выброшены на поверхность».
Стратиграфия — это геологическая «летопись планеты», включающая слои осадочных или, как в этом случае, вулканических пород. На этих данных учёные будут искать подсказки о прошлых условиях на планете. «Это самое близкое, что мы можем сделать к тому, чтобы на самом деле отправиться на Марс и поднять там камень», — добавил Херд.
Что касается того, как учёным подтвердить, что конкретный образец метеорита, обнаруженный на Земле, действительно с Марса, Херд объясняет, что в 1980-х годах учёные обнаружили, что «существует "отпечаток" марсианской атмосферы, запертый внутри этих пород». Этот отпечаток включает в себя определённую комбинацию газов в породе, которые соответствуют газам в атмосфере Марса, измеренным посадочными модулями Viking в 1970-х годах.
В исследовании есть несколько кратеров, из которых не были идентифицированы известные марсианские метеориты. Хотя это может быть связано с тем, что они не выбрасывали никакого материала, Херд говорит, что также существует реальная возможность того, что метеориты из этих конкретных событий ещё не прибыли на Землю или ещё не были обнаружены.
«Идея взять группу метеоритов, которые были выброшены одновременно, и затем провести целенаправленные исследования, чтобы определить, где они находились до выброса, — для меня это захватывающий следующий шаг. Это в корне изменит то, как мы изучаем метеориты с Марса», — говорит Херд.