Изучение марсианского метеорита может изменить теорию формирования планет
Новый анализ марсианского метеорита привел к противоречию о современных представлениях формирования скалистых планет, говорится в исследовании, опубликованном 16 июня в журнале Science.
Основное предположение о формировании планет состоит в том, что планеты сначала собирают летучие вещества, такие как водород, углерод, кислород, азот и инертные газы, из туманности вокруг молодой звезды.
Эти элементы сначала растворяются в океане магмы планеты, а затем дегазируются обратно в атмосферу. Позже хондритовые метеориты, врезающиеся в молодую планету, доставляют более летучие материалы.
Таким образом, ученые предполагают, что летучие элементы в недрах планеты должны отражать состав солнечной туманности или смесь солнечных и метеоритных летучих веществ, в то время как летучие вещества в атмосфере будут поступать в основном из метеоритов. Эти два источника — солнечный и хондритный — можно отличить по соотношению изотопов благородных газов, в частности криптона.
Марс представляет особый интерес, потому что он сформировался относительно быстро — затвердев примерно через 4 млн лет после рождения Солнечной системы, в то время как Земле потребовалось от 50 до 100 млн лет, чтобы сформироваться.
В исследовании ученые провели новый анализ метеорита Шассиньи, упавшего на Землю на северо-востоке Франции в 1815 году, который относится к редким, поскольку считается, что он представляет внутреннюю часть планеты.
Проведя чрезвычайно тщательные измерения мельчайших количеств изотопов криптона в образцах метеорита с использованием нового метода, созданного в Лаборатории благородных газов Калифорнийского университета в Дэвисе, исследователи смогли определить происхождение элементов в породе.
Результаты показали, что изотопы криптона в метеорите соответствуют изотопам хондритных метеоритов, а не солнечной туманности. Это означает, что метеориты доставляли летучие элементы на формирующуюся планету гораздо раньше, чем считалось ранее, и в присутствии туманности, что противоречит общепринятому мнению.
Из этого следует, что атмосфера Марса не могла образоваться исключительно в результате выделения газов из мантии, поскольку это придало бы ей хондритный состав. Планета, должно быть, приобрела атмосферу из солнечной туманности после того, как океан магмы остыл, чтобы предотвратить существенное смешивание внутренних хондритных газов с атмосферными солнечными газами.
Новые результаты предполагают, что формирование Марса было завершено до того, как солнечная туманность была рассеяна солнечным излучением. Но облучение также должно было разрушить атмосферу туманности на Марсе, предполагая, что атмосферный криптон должен был каким-то образом сохраниться, возможно, оказавшись в ловушке под землей или в полярных ледяных шапках.
«Хотя наше исследование ясно указывает на наличие хондритных газов в недрах Марса, оно также поднимает некоторые интересные вопросы о происхождении и составе ранней атмосферы Марса», — отметил профессор Суджой Мухопадхьяй из Калифорнийского университета в Дэвисе.
