地球上には約61,000の隕石があり、少なくともその数は発見されています。それらのうち、約200は非常に特別です。火星から来たものです。そして、これらの200個の隕石は、火星が初期の太陽系でどのように形成されたかへの重要な手がかりでした。
火星はかつて非常に異なった場所であったことを私たちは知っています。火星の最も古い表面は、水、火山活動、および直径約1930 km（1200マイル）までの原始惑星として定義される惑星の影響を示しています。しかし、火星の形成への手がかりの多くは、隕石を除いて、数十億年の経過によって消されます。
火星へのいくつかの影響は、流星を宇宙空間に放出するのに十分強力であり、それらの流星のいくつかは隕石として地球を攻撃しました。これらの隕石には、タングステンやプラチナなどの元素の大きなバリエーションが含まれています。タングステンとプラチナは鉄と親和性があり、火星の初期の溶けた日には、タングステンとプラチナは鉄と一緒に惑星の核に沈んでいたでしょう。
したがって、地球上で見つかった火星の隕石は、最初の衝突時の火星の地殻のサンプルです。タングステンとプラチナは衝撃時に地殻に存在せず、コアに沈んでいたので、どこか別の場所から来たに違いありません。新しい研究によると、隕石中のタングステンとプラチナは火星を襲った微惑星の地殻からのものであり、火星の元の地殻からのものではなかったという。代わりに、火星が形成するのに思ったよりも時間がかかり、その間、惑星は火星に激突し、隕石によってサンプリングされた地殻を作りました。
この研究のタイトルは「降着が遅いため、組成的に異質な火星マントル」である。筆頭著者は、サウスウェスト研究所（SwRI）のSimone Marchiです。この論文はScience Advances誌に掲載されました。
遊星体が火星の表面にタングステンとプラチナを堆積させた場合、これらの遊星体は、惑星が冷えて一次コアがすでに形成された後、その歴史の後半で火星に衝突したことを意味します。要するに、これは火星が形成するのに当初考えられていたよりも時間がかかったことを意味します。地殻の放射性崩壊からの流星の同位体比は、火星の形成にもっと時間がかかったという考えを補強します。
以前は、証拠は火星が約2〜400万年で形成されたように見えました。しかし、その結論は火星の隕石とそれらのタングステン同位体比に大きく基づいていた。この新しい研究は、研究に利用できる限られた数の隕石が結果にバイアスをかけたことを示唆しています。
「火星がプラチナや金などの元素を初期の大きな衝突から受け取ったことを知っていました。このプロセスを調査するために、平滑化された粒子の流体力学の影響シミュレーションを実行しました」と、SwRIのDr. Simone Marchiは、これらの結果を概説するScience Advances論文の筆頭著者であると述べました。 「私たちのモデルに基づくと、初期の衝突により、不均一な大理石のケーキのような火星のマントルが生成されます。これらの結果は、火星形成の一般的な見方が、研究に利用できる限られた数の隕石によって偏っていることを示唆しています。
隕石中のタングステン同位体比は、火星が約200万から400万年で形成されたという結論につながりました。しかし、独自の地殻を持つ微惑星との衝突により、火星の地殻におけるタングステン比率のバランスが変化した可能性があり、それは、火星が形成されるまでに最大で2000万年かかったことを示唆しています。そして、それがチームのモデルが示すものです。
「独自のコアとマントルを持つのに十分な大きさの発射体による衝突は、初期の火星のマントルにそれらの物質の不均一な混合をもたらす可能性があります」と、SwRIの宇宙科学および技術部門の副社長であるRobin Canup共同執筆者は述べた。 「これにより、火星の形成のタイミングについて、すべての発射体が小さく均一であると想定する解釈とは異なる解釈が生じる可能性があります。」
火星の隕石の問題の1つは、火星の起源が正確にわからないことと、それらが地殻全体の代表的なサンプルなのか、それとも少数からのものなのかわからないことです。場所。約200しかないため、それらが多様なサンプルである可能性はほとんどありません。実際、火星の隕石はすべて、比較的少ない衝撃で発生している可能性が高いです。
この新しい研究は、火星地殻上の異なる場所が、異なる大きな発射体から異なる濃度の物質を受け取った可能性があることを示しています。それは鉄を愛する元素の異なる濃度を必要とします。
火星を理解することの難しさは、サンプルの不足に帰着します。火星の隕石は、科学的に説得力があり興味深いものですが、代表的なサンプルではありません。火星への将来の任務は、うまくいけば、研究のためにより多くのサンプルを返すでしょう。それらを手に入れることで、科学者は、今日の火星の地殻にどのように変化する鉄を好む岩があるかについてより良い考えを得ることができるでしょう。
これは、惑星の形成の歴史を理解するのに役立ちます。
「火星を完全に理解するためには、その進化と構成において、最も初期で最もエネルギッシュな衝突が果たした役割を理解する必要があります」とマルキは結論付けました。
もっと：
- プレスリリース：火星形成のタイムスケールが長くなるSwRIモデルのヒント
- 研究論文：降着が遅いため組成的に異質な火星のマントル
- スペースマガジン：惑星火星、極から極へ
