Mars -meteorit - Martian meteorite

For meteoritter fundet på Mars, se Liste over sten på Mars .
Mars -meteorit (SNC -meteoritter)
-  Klan  -
EETA79001 S80-37631.jpg
Mars -meteorit EETA79001 , shergottit
Type Achondrit
Undergrupper
Forældrekrop Mars
I alt kendte prøver 277 pr. 15. september 2020
MarsMeteorite-NWA7034-716969main black beauty full.jpg
Mars -meteorit NWA 7034 , kaldet "Black Beauty", vejer cirka 320 g (11 oz).

En Mars -meteorit er en sten, der blev dannet på Mars , blev skubbet ud fra planeten ved en påvirkningshændelse og krydsede interplanetarisk rum, før den landede på Jorden som en meteorit . Fra september 2020 var 277 meteoritter blevet klassificeret som Mars, mindre end en halv procent af de 72.000 meteoritter, der er blevet klassificeret.

Der er tre grupper af Mars -meteorit : shergottitter , nakhlitter og chassignitter , samlet kendt som SNC -meteoritter . Flere andre Mars -meteoritter er ikke grupperet .

Disse meteoritter fortolkes som Mars, fordi de har elementære og isotopiske sammensætninger, der ligner sten og atmosfæriske gasser på Mars , som er blevet målt ved at kredser rundt om rumfartøjer , overfladelande og rovere . Udtrykket omfatter ikke meteoritter fundet på Mars, såsom Heat Shield Rock .

Historie

I begyndelsen af ​​1980'erne var det tydeligt, at SNC -gruppen af ​​meteoritter (Shergottitter, Nakhlites, Chassignites) var signifikant forskellige fra de fleste andre meteorittyper. Blandt disse forskelle var yngre formationsalder, en anden isotopisk oxygen -sammensætning, tilstedeværelsen af ​​vandige forvitringsprodukter og en vis lighed i kemisk sammensætning med analyser af Mars -overfladesten i 1976 af vikingelanderne . Flere forskere foreslog, at disse egenskaber indebar oprindelsen af ​​SNC -meteoritter fra et relativt stort forældrekrop, muligvis Mars. Derefter i 1983 blev forskellige fangede gasser rapporteret i slagformet glas fra EET79001 shergottit, gasser, der lignede dem i Mars-atmosfæren, som analyseret af Viking. Disse fangede gasser gav direkte bevis for en Mars -oprindelse. I 2000 gav en artikel af Treiman, Gleason og Bogard en oversigt over alle de argumenter, der blev brugt til at afslutte SNC -meteoritterne (hvoraf 14 var fundet på det tidspunkt) var fra Mars. De skrev: "Der er en lille sandsynlighed for, at SNC'erne ikke er fra Mars. Hvis de var fra et andet planetarisk legeme, skulle det være i det væsentlige identisk med Mars, som det nu forstås."

Underinddeling

Mars -meteoritterne er opdelt i tre grupper (orange) og to grupper (gule). HUN = Shergottit , NAK = Nakhlite , CHA = Chassignite , OPX = Orthopyroxenite ( ALH 84001 ), BBR = Basaltic Breccia ( NWA 7034 ).

Den 25. april 2018 er 192 af de 207 Mars -meteoritter opdelt i tre sjældne grupper af achondritiske (stenede) meteoritter : shergottitter (169), nakhlites (20), chassignitter (3) og andre (15) (indeholdende orthopyroxenit (OPX) Allan Hills 84001, samt 10 basaltiske breccia -meteoritter). Derfor kaldes Mars -meteoritter som helhed undertiden SNC -gruppen . De har isotopforhold , der siges at være i overensstemmelse med hinanden og inkonsekvente med Jorden. Navnene stammer fra stedet, hvor den første meteorit af deres type blev opdaget.

Shergottitter

Omtrent tre fjerdedele af alle Mars-meteoritter kan klassificeres som shergottitter. De er opkaldt efter den Shergotty meteoritten , som faldt på Sherghati , Indien i 1865. Shergottites er vulkanske klipper af mafiske til ultramafiske litologi . De falder i tre hovedgrupper, basaltiske , olivin -pyriske (såsom Tissint -gruppen fundet i Marokko i 2011) og lherzolitiske shergottitter, baseret på deres krystalstørrelse og mineralindhold. De kan alternativt kategoriseres i tre eller fire grupper baseret på deres sjældne jordelementindhold . Disse to klassifikationssystemer stemmer ikke overens med hinanden og antyder komplekse forhold mellem de forskellige kildebergarter og magmer, som shergottitterne dannede fra.

NWA 6963, en shergottit fundet i Marokko, september 2011.

Shergottitterne ser ud til at have krystalliseret så sent som for 180 millioner år siden, hvilket er en overraskende ung alder i betragtning af hvor gammel størstedelen af ​​Mars overflade ser ud til at være og selve Mars størrelse. På grund af dette har nogle gået ind for tanken om, at shergottitterne er meget ældre end dette. Dette "Shergottite Age Paradox" forbliver uløst og er stadig et område med aktiv forskning og debat.

Det 3 millioner år gamle krater Mojave , 58,5 km i diameter og det yngste krater af dets størrelse på planeten, er blevet identificeret som en potentiel kilde til disse meteoritter.

Nakhlites

Nakhla meteorits to sider og dens indre overflader efter at have brudt den
Hovedartikel: Nakhlite

Nakhlitter er opkaldt efter den første af dem, Nakhla-meteoritten , der faldt i El-Nakhla , Alexandria , Egypten i 1911 og havde en anslået vægt på 10  kg .

Nakhlitter er vulkanske klipper, der er rige på augit og blev dannet af basaltisk magma fra mindst fire udbrud, der strækker sig over omkring 90 millioner år, fra 1416 ± 7 til 1322 ± 10 millioner år siden. De indeholder augite og olivin krystaller . Deres krystallisationsalder, sammenlignet med et kraterantal i forskellige regioner på Mars, antyder nakhlitterne dannet på den store vulkanske konstruktion af enten Tharsis , Elysium eller Syrtis Major Planum .

Det har vist sig, at nakhlitterne var fyldt med flydende vand for omkring 620 millioner år siden, og at de blev skubbet ud fra Mars for omkring 10,75 millioner år siden af ​​en asteroide. De faldt til jorden inden for de sidste 10.000 år.

Chassignites

Den første chassignit, Chassigny-meteoritten , faldt i Chassigny, Haute-Marne , Frankrig i 1815. Der er kun blevet fundet en anden chassignit, kaldet Nordvestafrika (NWA) 2737. NWA 2737 blev fundet i Marokko eller Vestsahara i august 2000 af meteoritjægere Bruno Fectay og Carine Bidaut, der gav det det midlertidige navn "Diderot". Det blev vist af Beck et al. at dens " mineralogi , hoved- og sporelementkemi samt oxygenisotoper afslørede en utvetydig Mars -oprindelse og stærke tilhørsforhold til Chassigny."

Ugrupperede meteoritter

Allan Hills 84001 (ALH 84001)

Blandt disse har den berømte prøve Allan Hills 84001 en anden stentype end andre Mars -meteoritter: det er en orthopyroxenit (en vulkansk klippe, der dominerende består af orthopyroxen ). Af denne grund er den klassificeret inden for sin egen gruppe, "OPX Mars -meteoritterne". Denne meteorit fået megen opmærksomhed efter et elektronmikroskop afslørede strukturer, der blev anset for at være de forstenede rester af bakterier -lignende livsformer . Fra 2005 var videnskabelig enighed om, at mikrofossilerne ikke var tegn på Mars liv, men på forurening med jordiske biofilm . ALH 84001 er lige så gammel som de basaltiske og mellemliggende shergottitgrupper - dvs. 4,1 milliarder år gamle.

I marts 2004 blev det foreslået, at den unikke Kaidun -meteorit , der landede i Yemen den 3. december 1980, kan have sin oprindelse på Phobos Mars -måne . Fordi Phobos har ligheder med asteroider af C-type, og fordi Kaidun-meteoritten er en kulstofholdig chondrit , er Kaidun ikke en martisk meteorit i streng forstand. Det kan dog indeholde små fragmenter af materiale fra Mars -overfladen.

Mars -meteoritten NWA 7034 (kaldet "Black Beauty"), der blev fundet i Sahara -ørkenen i løbet af 2011, har ti gange vandindholdet i andre Mars -meteoritter fundet på Jorden. Meteoritten indeholder komponenter så gamle som 4,42 ± 0,07 Ga (milliarder år) og blev opvarmet i den geologiske periode på Amazonas på Mars.

En meteorit, der faldt i 1986 i Dayanpo, Kina, indeholdt et magnesiumsilicatmineral, kaldet "Elgoresyte" og ikke fundet på Jorden.

Oprindelse

Størstedelen af ​​SNC -meteoritter er ret unge i forhold til de fleste andre meteoritter og synes at antyde, at vulkansk aktivitet var til stede på Mars for kun få hundrede millioner år siden. Mars -meteoriternes unge formationsalder var en af ​​de tidligt anerkendte egenskaber, der foreslog deres oprindelse fra et planetarisk legeme som Mars. Blandt Mars -meteoritter har kun ALH 84001 og NWA 7034 radiometriske aldre, der er ældre end omkring 1400 Ma (Ma = millioner år). Alle nakhlitter samt Chassigny og NWA 2737 giver lignende, hvis ikke identiske formationsalder omkring 1300 Ma, bestemt af forskellige radiometriske dateringsteknikker. Formationsalder bestemt for mange shergottitter er variable og meget yngre, for det meste ~ 150-575 Ma. Shergottites kronologiske historie er ikke helt forstået, og et par forskere har antydet, at nogle faktisk kan have dannet sig før de tider, der blev givet af deres radiometriske alder, et forslag, der ikke accepteres af de fleste forskere. Formationsalder for SNC-meteoritter er ofte knyttet til deres kosmiske stråleeksponering (CRE), målt fra atomprodukterne fra meteoritens interaktioner i rummet med energiske kosmiske strålepartikler . Således giver alle målte nakhlitter i det væsentlige identiske CRE -aldre på cirka 11 Ma, hvilket kombineret med deres mulige identiske dannelsesalder indikerer udsendelse af nakhlitter ud i rummet fra et enkelt sted på Mars ved en enkelt påvirkningshændelse. Nogle af shergottitterne ser også ud til at danne forskellige grupper i henhold til deres CRE -aldre og dannelsesalder, hvilket igen angiver udsendelse af flere forskellige shergottitter fra Mars ved en enkelt påvirkning. CRE -aldre for shergottitter varierer imidlertid betydeligt (~ 0,5–19 Ma), og flere effekthændelser er nødvendige for at skubbe alle de kendte shergottitter ud. Det var blevet hævdet, at der ikke er store unge kratere på Mars, der er kandidater som kilder til Mars -meteoritterne, men efterfølgende undersøgelser hævdede at have en sandsynlig kilde til ALH 84001 og en mulig kilde til andre shergottitter.

I et papir fra 2014 hævdede flere forskere, at alle shergottites meteoritter kommer fra Mojave -krateret på Mars.

Aldersestimater baseret på kosmisk stråleeksponering

En marsmeteorit udformet til et lille vedhæng og ophængt i en sølvhalskæde.

Tidsforbruget fra transit til Mars kan estimeres ved målinger af kosmisk strålings effekt på meteoritterne, især på isotopforhold mellem ædelgasser . Meteoritterne klynge i familier, der synes at svare til forskellige påvirkningshændelser på Mars.

Det menes derfor, at meteoritterne alle stammer fra relativt få påvirkninger hvert par millioner år på Mars. Støddæmperne ville være kilometer i diameter og de kratere, de danner på Mars, titalls kilometer i diameter. Modeller af påvirkninger på Mars er i overensstemmelse med disse fund.

Alder siden påvirkning hidtil bestemt inkluderer

Type Alder ( mya )
Dhofar 019, olivin-phyric shergottit 19,8 ± 2,3
ALH 84001, orthopyroxenit 15,0 ± 0,8
Dunite (Chassigny) 11,1 ± 1,6
Seks nakhlitter 10,8 ± 0,8
Lherzolitter 3,8–4,7
Seks basaltiske shergottitter 2,4–3,0
Fem olivin-phyriske shergottitter 1,2 ± 0,1
EET 79001 0,73 ± 0,15

Muligt bevis på liv

Flere Mars -meteoritter har vist sig at indeholde, hvad nogle mener er bevis for fossiliserede Mars -livsformer. Den mest betydningsfulde af disse er en meteorit fundet i Allan Hills of Antarctica ( ALH 84001 ). Udstødning fra Mars ser ud til at have fundet sted for omkring 16 millioner år siden. Ankomsten til Jorden var omkring 13 000 år siden. Revner i klippen ser ud til at være fyldt med carbonatmaterialer (hvilket indebærer, at grundvand var til stede) for mellem 4 og 3,6 milliarder år siden. Bevis for polycykliske aromatiske carbonhydrider (PAH'er) er blevet identificeret med niveauerne stigende væk fra overfladen. Andre antarktiske meteoritter indeholder ikke PAH'er. Jordisk forurening skal formodentlig være størst ved overfladen. Flere mineraler i revneudfyldningen deponeres i faser, specifikt jern deponeret som magnetit , der hævdes at være typisk for biologisk aflejring på Jorden. Der er også små ægformede og rørformede strukturer, der kan være Nanobacteria fossiler i carbonat materiale i crack udfyldninger (undersøgere McKay, Gibson, Thomas-Keprta, Zare). Mikropaleontolog Schopf, der beskrev flere vigtige terrestriske bakteriesamlinger, undersøgte ALH 84001 og mente, at strukturerne er for små til at være jordiske bakterier og ikke ligner ham specielt livsformer. Objektets størrelse stemmer overens med jordiske " nanobakterier ", men eksistensen af ​​nanobakterier i sig selv er kontroversiel.

Mange undersøgelser bestred gyldigheden af ​​fossilerne. For eksempel blev det konstateret, at det meste af det organiske stof i meteoritten var af jordisk oprindelse. Men en nylig undersøgelse tyder på, at magnetit i meteoritten kunne have været produceret af marsmikrober. Undersøgelsen, der blev offentliggjort i tidsskriftet Geochemical and Meteoritic Society, brugte mere avanceret elektronmikroskopi i høj opløsning, end det var muligt i 1996. En alvorlig vanskelighed med påstandene om magnetittenes biogene oprindelse er, at størstedelen af ​​dem udviser topotaktiske krystallografiske forhold med værtscarbonaterne (dvs. der er 3D-orienteringsforhold mellem magnetitten og carbonatgitterne), hvilket er stærkt tegn på, at magnetitterne er vokset in-situ ved en fysisk-kemisk mekanisme.

Selvom vand ikke er en indikation på liv, har mange af de meteoritter, der findes på Jorden, vist vand, herunder NWA 7034, der dannede sig i Amazonas -perioden i Mars geologisk historie. Andre tegn på overfladisk flydende vand på Mars (såsom tilbagevendende hældningslinier ) er et debatemne blandt planetforskere, men generelt i overensstemmelse med de tidligere beviser fra Mars -meteoritter. Eventuelt flydende vand er sandsynligvis for minimalt til at understøtte livet.

Se også

Referencer

Generel

eksterne links