Надо пересмотреть эволюцию планет на примере метеорита с Марса

Поговорим о старом марсианском метеорите Шассиньи. Благодаря новому исследованию метеорита возникли противоречия в современном представление о том, как каменные планеты, такие как Земля и Марс, по мере образования приобретают летучие элементы, такие как водород, углерод, кислород, азот и благородные газы.

Основное предположение о формировании планет заключается в том, что планеты сначала собирают эти летучие вещества из туманности вокруг молодой звезды, сказала Сандрин Перон, аспирант, работающий с профессором Суджоем Мукхопадхьяем на факультете наук о Земле и планетах Калифорнийского университета в Дэвисе.

Формирование Солнечной системы началось около 4,6 миллиарда лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского молекулярного облака. Большая часть коллапсирующей массы собралась в центре, образовав Солнце, в то время как остальная часть сплющилась в протопланетный диск, из которого образовались планеты, луны, астероиды и другие небольшие тела

Поскольку на данный момент Марс представляет собой шар из расплавленной породы, эти элементы сначала растворяются в океане магмы, а затем дегазируются обратно в атмосферу. Позже хондритовые метеориты, врезающиеся в молодую планету, доставляют более летучие материалы.

Таким образом, ученые ожидают, что летучие элементы внутри 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 миллиона лет после рождения Солнечной системы, в то время как Земле потребовалось от 50 до 100 миллионов лет для формирования.

Метеорит из недр Марса

Некоторые метеориты, которые падают на Землю, прилетают к нам с Марса. Большинство из них образовано поверхностными породами, подвергшимися воздействию атмосферы Марса. Метеорит Шассиньи, который упал на Землю на северо-востоке Франции в 1815 году, редок и необычен, потому что 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.

Удивительно, но изотопы криптона в метеорите соответствуют изотопам хондритовых метеоритов, а не солнечной туманности. Это означает, что метеориты доставляли летучие элементы на формирующуюся планету намного раньше, чем считалось ранее, и и одновременно с формированием самого тела планеты из пылевой туманности, что меняет традиционное мышление.

Результаты показывают, что атмосфера Марса не могла образоваться исключительно за счет выделения газов из мантии, поскольку это придало бы ей хондритовый состав. Планета, должно быть, приобрела атмосферу из солнечного пылевого облака после охлаждения океана магмы, чтобы предотвратить существенное смешивание внутренних хондритовых газов с атмосферными солнечными газами.

Новые результаты показывают, что формирования Марса было завершено до того, как солнечная туманность пылевого облака была рассеяна солнечным излучением

"Однако для этого потребовалось бы, чтобы Марс был холодным сразу после его аккреции", - сказал Мукхопадхьяй. "Хотя наше исследование ясно указывает на наличие хондритовых газов в недрах Марса, оно также поднимает некоторые интересные вопросы о происхождении и составе ранней атмосферы Марса".

Планетологи Перон и Мукхопадхьяй надеются, что их исследование будет стимулировать дальнейшую работу по этой теме.

Источники: commons.wikimedia.org, liveinternet.ru, /phys.org/news, журнал Science. Данные Калифорнийского университета Дэвиса.