Метеорит из Сахары оказался обломком Марса возрастом 4,1 млрд лет
Ученые исследовали один из древнейших марсианских метеоритов, найденных на Земле, и получили новые сведения о геологическом прошлом Красной планеты. Возраст породы составляет не менее 4,1 миллиарда лет, а ее минеральный состав сохранил следы древней магмы, воздействия воды и мощного столкновения. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science.
Древний метеорит помог изучить происхождение марсианской коры
На протяжении многих лет планетологи пытаются установить, как формировались первые горные породы Марса, какие изменения происходили в его недрах и какую роль в этих процессах играла вода. Одним из источников такой информации служат метеориты, представляющие собой фрагменты марсианской поверхности и коры.
Однако большинство известных образцов сформировались значительно позже ранних этапов существования планеты. Поэтому исследователям особенно ценны породы, возникшие более четырех миллиардов лет назад.
В 2022 году на территории Мали, в пустыне Сахара, обнаружили восемь небольших каменных фрагментов. Ученые предположили, что первоначально они составляли единое небесное тело, разрушившееся на несколько частей. Находка получила обозначение «Тегаза-001».
Общий вес обнаруженных обломков достиг 798,5 грамма. Самый крупный из них имел массу 442 грамма при диаметре около 10 сантиметров.
Дальнейшее изучение показало, что метеорит прибыл с Марса. Такой вывод исследователи сделали после анализа изотопов кислорода и соотношения железа и марганца в минералах.
Для определения возраста специалисты исследовали кристаллы циркона, применив методы датирования по содержанию урана и свинца. Полученные значения составили около 4,1 миллиарда лет. При этом ученые допускают, что сама порода возникла еще раньше, а установленный возраст отражает один из этапов ее последующего изменения.
Среди сотен известных марсианских метеоритов сопоставимой древностью обладают лишь немногие. В их числе метеорит «Аллан-Хиллз-84001», сформировавшийся примерно 4,1 миллиарда лет назад, и образец «Северо-Западная Африка-7034», содержащий частицы возрастом более 4,3 миллиарда лет.
Последний представляет собой смесь обломков различных пород, тогда как «Тегаза-001» позволяет изучать историю конкретной древней магматической породы.
Что обнаружили внутри марсианского метеорита
Научная группа под руководством планетолога и геохимика Ян Лю из Лаборатории реактивного движения Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства провела подробный анализ строения находки.
Для изучения специалисты изготовили тонкие срезы образца и рассмотрели их под микроскопом. Это позволило определить соотношение минералов и восстановить некоторые условия формирования породы.
Оказалось, что около 68% исследованной площади занимал плагиоклаз. Еще 25,5% приходилось на пироксены, включая пижонит с долей примерно 20% и авгит, составлявший около 5,5%. Остальную часть образовывали фосфатные, оксидные и другие минералы.
На основании полученных данных метеорит отнесли к габбро-диоритам с повышенным содержанием плагиоклаза. Такие породы образуются при застывании магматического вещества в глубинных условиях.
Дополнительные признаки обнаружили внутри пироксенов. Ученые заметили тонкие пластинчатые структуры, возникающие при продолжительном охлаждении минералов.
Расчеты показали, что температура породы могла снижаться приблизительно на 0,01 градуса Цельсия ежегодно. Столь медленное остывание свидетельствует о том, что магматическое вещество, вероятнее всего, затвердевало внутри марсианской коры, а не на открытой поверхности.
Порода пережила столкновение огромной силы
Исследование также выявило следы воздействия высокого давления. В частности, специалисты обнаружили маскелинит, сформировавшийся в результате ударного преобразования плагиоклаза.
Еще одной находкой стал рейдит — особая разновидность кристаллической структуры вещества, из которого состоит циркон. Его появление обычно связано с воздействием экстремального давления.
По оценке ученых, условия образования рейдита соответствуют давлению порядка 10–20 гигапаскалей. Комплексный анализ позволил предположить, что метеорит пережил столкновение, при котором давление достигало приблизительно 20 гигапаскалей.
При этом температура во время ударного события, согласно расчетам, оставалась ниже 1200 градусов Цельсия.
Такие сведения помогают исследователям восстанавливать не только условия образования породы, но и последующие события, изменившие ее структуру.
В минералах сохранились следы древней марсианской воды
Особое внимание специалистов привлек апатит — фосфатный минерал, способный удерживать водород в своей кристаллической структуре.
В июне 2026 года научная группа опубликовала отдельную работу, посвященную изучению водорода в апатитах «Тегаза-001». Ученые определили содержание воды и исследовали соотношение двух изотопов водорода.
Результаты свидетельствовали о смешении двух компонентов, отличавшихся своим происхождением.
Первый был связан с магматическим веществом марсианской мантии и содержал относительно небольшое количество дейтерия. Второй отличался повышенной концентрацией этого тяжелого изотопа и сохранил признаки взаимодействия с древней водой Красной планеты.
Исследователи предположили, что богатый дейтерием компонент поступил в магму при ее контакте с базальтовыми породами, ранее измененными водой. В далеком прошлом через такие породы могли проходить жидкости, оставившие характерные изотопные следы.
Позднее эти вещества оказались включены в минералы формировавшейся магматической породы. Благодаря этому сведения о древней водной среде сохранились на протяжении миллиардов лет.
Как Марс терял воду и атмосферу
Полученные результаты также позволили ученым сделать выводы об изменении количества воды на планете.
Дейтерий представляет собой тяжелый изотоп водорода. В отличие от обычного атома водорода, ядро которого содержит один протон, ядро дейтерия включает также нейтрон.
Когда солнечное ультрафиолетовое излучение разрушало молекулы водяного пара в марсианской атмосфере, высвободившийся водород постепенно уходил в космическое пространство.
При этом более легкий водород покидал атмосферу быстрее, чем дейтерий. В результате в оставшейся воде относительное содержание тяжелого изотопа увеличивалось.
Изучив состав апатитов, исследователи рассчитали, что около 4,1 миллиарда лет назад отношение дейтерия к обычному водороду в древней марсианской воде было как минимум приблизительно в два раза выше, чем в нынешней воде земных океанов.
Это согласуется с предположением о том, что Марс начал интенсивно терять водород и значительные объемы воды еще на ранних этапах своей истории. Полученные сведения также поддерживают представление о масштабных изменениях первоначальной атмосферы планеты.
Откуда метеорит мог попасть на Землю
Ученые попытались установить участок Марса, где первоначально находилась исследованная порода.
Для этого минеральные характеристики находки сопоставили с информацией, собранной орбитальными аппаратами. В результате специалисты выделили 13 возможных областей происхождения метеорита.
Наиболее вероятным местом признали древние возвышенные территории южного полушария Марса, расположенные северо-западнее равнины Эллада.
Однако точные координаты участка, из которого породу выбросило в космос, пока остаются неизвестными.
Исследователи подчеркивают, что изучена лишь небольшая часть найденного материала. Дальнейшие лабораторные исследования могут помочь уточнить происхождение метеорита, историю формирования древней марсианской коры и особенности существовавшей на планете водной среды.
Может быть интересно:
- Обычную сметану превращаю в нежный пирог: добавляю яйца и немного крахмала — получается десерт с кремовой серединкой
- Из обычных овсяных хлопьев готовлю шоколадный десерт: смешиваю с бананом и какао — вкуснее привычной каши
- Макароны больше не подаю просто с сыром: заливаю молоком и яйцами — получается сладкая запеканка с румяной корочкой
- Кефир больше не оставляю киснуть в холодильнике: смешиваю с манкой и яблоками — пеку мягкий пирог без масла
- Вместо сырников из сухого творога готовлю десерт в духовке: добавляю сметану — серединка получается почти как крем
