Марсіанський метеорит розкрив таємниці еволюції Червоної планети

Марсіанський метеорит Northwest Africa (NWA) 16 254 масою 406 грамів, знайдений два роки тому в Алжирі, надав вченим унікальну можливість дослідити склад та еволюцію мантії Марса. Цей габроїдний шерготит став предметом детального дослідження міжнародної команди науковців під керівництвом доктора Цзюнь-Фена Чена з Ченгдуського технологічного університету.

Марсіанські метеорити представляють єдині прямі зразки, доступні в лабораторних умовах для вивчення складу та еволюції марсіанської мантії, оскільки більшість з них має магматичне походження та зберігає геохімічні відбитки мантійних процесів. Серед доступних зразків шерготити, що становлять приблизно 90 відсотків колекції марсіанських метеоритів, є особливо важливими для розшифрування динаміки мантії, взаємодії кори та мантії, а також магматичної диференціації на Марсі.

Шерготити класифікуються на чотири петрологічні підтипи залежно від їхніх відмінних текстурних та мінералогічних характеристик: базальтові, олівін-порфірові, пойкілітові та габроїдні. Ці варіації відображають різні умови формування, від кристалізації в неглибоких підповерхневих шарах до потенційних поверхневих вивержень, при цьому габроїдні шерготити зберігають грубозернисті текстури, що свідчать про повільне охолодження в корових магматичних камерах.

У новому дослідженні автори поєднали передове мінералогічне картування та геохімічні аналізи для розшифрування історії NWA 16254. Вони виявили роз'єднані геохімічні поведінки в ядрах та краях піроксену, явище, критичне для реконструкції динаміки магматичних камер.

Дослідження показало, що NWA 16 254 спочатку формувався в умовах високого тиску від 4,3 до 9,3 кілобар на межі мантії та кори Марса, де кристалізувалися багаті на магній ядра піроксену. Пізніше магма піднялася до неглибоких корових глибин менше 4 кілобар, де розвинулися збагачені залізом краї піроксену та плагіоклаз.

Цей тривалий процес охолодження, збережений у грубозернистій текстурі метеорита, свідчить про епізодичне вилучення розплаву з довгоживучого, виснаженого мантійного резервуару. Це є критичною підказкою для реконструкції магматичної еволюції Марса.

Геохімічне виснаження метеорита, позначене зниженням легких рідкісноземельних елементів та низькою летючістю кисню, узгоджує його з метеоритом під назвою QUE 94201, що натякає на спільне джерело магми. Його габроїдна текстура, що свідчить про повільне охолодження в корових камерах, виділяє його як унікальний архів підповерхневого магматизму.

Ці відкриття кидають виклик існуючим моделям марсіанської вулканічної еволюції, оскільки постійно низька летючість кисню NWA 16254, підтверджена асоціаціями ільменіту, що містить Ti3+, передбачає стійкі відновлювальні умови під час кристалізації. Це підкреслює гетерогенність мантії Марса та порушує питання про редокс-еволюцію планети протягом мільярдів років.

Вчені зазначають, що майбутні геохронологічні дослідження могли б вирішити питання про те, чи представляє цей метеорит давнє мантійне плавлення, що відбулося 2,4 мільярда років тому, чи молодшу магматичну активність, пропонуючи підказки до термічної історії Марса.

Результати дослідження мають важливе значення для розуміння еволюції Марса як планети. Вони свідчать про складні процеси, які відбувалися в надрах Червоної планети протягом її геологічної історії. Унікальні характеристики NWA 16 254 дозволяють вченим краще зрозуміти, як формувалися та еволюціонували магматичні системи на Марсі.

Дослідження також підкреслює важливість марсіанських метеоритів як вікон у минуле планети. Ці космічні зразки надають безцінну інформацію про процеси, які неможливо вивчити іншими способами, оскільки прямі місії на Марс поки що обмежені в можливостях збору та доставки зразків на Землю.

Команда дослідників опублікувала свою роботу 13 травня 2025 року в журналі Planet. Це дослідження додає важливий фрагмент до мозаїки нашого розуміння Марса та його геологічної історії, відкриваючи нові перспективи для майбутніх досліджень Червоної планети.