על כדור הארץ ישנם כ- 61,000 מטאוריטים, או לפחות כך נמצאו כמה. מתוכם כ -200 מהם מאוד מיוחדים: הם הגיעו ממאדים. ו -200 המטאוריטים הללו היו רמזים חשובים לאופן בו נוצר מאדים במערכת השמש המוקדמת.
אנו יודעים שמאדים היה מקום שונה מאוד בעבר. המשטחים העתיקים ביותר של מאדים מראים סימני מים, פעילות וולקנית והשפעה מכוכבי לכת, המוגדרים ככוכבי לכת פרוטו עד לקוטר 1930 (1200 מיילים). אך רבים מהרמזים ליצירת מאדים נמחקים בחלוף מיליארדי שנים, למעט המטאוריטים.
כמה השפעות על מאדים היו מספיק חזקות בכדי להפיץ מטאורים לחלל, וחלק מאותם מטאורים פגעו בכדור הארץ כמטאורים. מטאוריטים אלה מכילים וריאציות גדולות של יסודות כמו טונגסטן ופלטינה. לטונגסטן ולפלטינה יש זיקה לברזל, ובימיו הראשונים והממושכים של מאדים, טונגסטן ופלטינה ישקעו אל ליבת כדור הארץ יחד עם הברזל.
אז המטאוריטים של מאדים שמצאנו על כדור הארץ הם דוגמה לקרום המאדים ברגע ההשפעה הראשוני. מכיוון שהטונגסטן והפלטינה לא היו קיימים בקרום בזמן ההשפעה, לאחר ששקעו עד ליבה, הם בטח הגיעו ממקום אחר. מחקר חדש טוען כי הטונגסטן והפלטינה במטאוריטים הגיעו מקרום פלנטסימלים שפגעו במאדים ולא היו מהקרום המקורי של מאדים. במקום זאת, לקח מאדים זמן רב יותר להיווצר מהמחשבה, ובאותה תקופה טרחו פלנטסימלים במאדים ויצרו את הקרום שנדגם על ידי המטאוריטים.
המחקר נקרא "מעטפת מרטיאן הטרוגנית מבחינה קומפוזיציונית עקב שחרור מאוחר." הסופרת הראשית היא סימון מרצ'י ממכון המחקר הדרומי-מערבי (SwRI). העיתון מתפרסם בכתב העת Science Advances.
אם פלנטסימלים הפקידו את טונגסטן ופלטינה על פני המאדים, פירוש הדבר כי פלנטימזלים אלה פגעו במאדים בהמשך ההיסטוריה שלהם, לאחר שכוכב הלכת התקרר והגרעין הראשוני כבר התגבש. בהרחבה, פירוש הדבר שמאדים לקח זמן רב יותר להיווצר מכפי שחשב במקור. יחסי איזוטופ במטאורים מפני ריקבון רדיואקטיבי בקרום מחזקים את הרעיון כי התהוות של מאדים לקחה זמן רב יותר.
בעבר, הראיות נראו כאילו מאדים נוצרו בערך 2 עד 4 מיליון שנה. אולם מסקנה זו התבססה מאוד על המטאוריטים של מאדים ועל יחסם של איזוטופי טונגסטן. ממחקר חדש זה עולה כי המספר המצומצם של אותם מטאוריטים זמינים למחקר הטה את התוצאה.
"ידענו שמאדים קיבלו אלמנטים כמו פלטינה וזהב מהתנגשויות גדולות מוקדמות. כדי לחקור את התהליך הזה, ביצענו סימולציות השפעה על הידרודינמיקה חלקיקת החלקיקים ", אמר ד"ר סימון מרצ'י של SwRI, המחבר הראשי של מאמר המדע המדעי המתווה תוצאות אלה. "בהתבסס על המודל שלנו, התנגשויות מוקדמות מייצרות מעטפת מאדים הטרוגנית, כמו עוגת שיש. תוצאות אלה מראות כי התפיסה הרווחת על היווצרות מאדים עשויה להיות מוטה על ידי המספר המצומצם של המטאוריטים הזמינים למחקר. "
יחסי איזוטופ של טונגסטן במטאוריטים הובילו למסקנה שמאדים נוצרו בערך 2 עד 4 מיליון שנה. אולם התנגשויות עם פלנטסימלים עם קרום משלהם יכלו לשנות את מאזן יחס הטונגסטן בקרום של מאדים, וזה יכול לרמוז עד שמאדים נוצרו עד מאה מיליון שנה. וזה מה שמראה המודל של הצוות.
"התנגשויות על ידי טילים גדולים מספיק כדי שיהיו להם גרעינים ומעטפות משלהם עלולות לגרום לתערובת הטרוגנית של חומרים אלה במעטפת המאדים הקדומה", אמר המחבר המשותף ד"ר רובין קנאפ, עוזר סגן נשיא אגף מדעי החלל וההנדסה של SwRI. "זה יכול להוביל לפרשנויות שונות לגבי עיתוי היווצרותו של מאדים מאלה שמניחים כי כל השלדים קטנים והומוגניים."
אחת הבעיות עם המטאוריטים של מאדים היא שאיננו יודעים בדיוק מאיפה מקורם במאדים, ואנחנו לא יודעים אם מדובר במדגם מייצג של הקרום כולו, או אם הם רק ממעטים מיקומים. עם רק כ -200, לא סביר שהם מדגם מגוון. למעשה, סביר יותר להניח שכל המטאוריטים של מאדים נובעים מהשפעות מעטות יחסית.
מחקר חדש זה מראה כי מיקומים שונים על קרום המאדים יכולים היו לקבל ריכוזים שונים של חומרים ממוצרי מסך גדולים אחרים. זה כרוך בריכוזים שונים של אלמנטים אוהבי ברזל.
הקושי בהבנת מאדים מסתכם במחסור בדגימות. מטאוריטים של מאדים, אמנם משכנעים ומעניינים מדעית, אינם מדגם מייצג. משימות עתידיות למאדים יקוו בתקווה דגימות נוספות למחקר. עם אלה בידיים, מדענים יוכלו לקבל מושג טוב יותר עד כמה סלעים אוהבי ברזל משתנים בקרום המאדים בימינו.
זה בתורו יעזור לנו להבין את ההיסטוריה של כדור הארץ.
"כדי להבין היטב את מאדים, עלינו להבין את התפקיד בו התנגשו המפגעים המוקדמים והאנרגטיים ביותר בהתפתחותו ובהרכבו", סיכם מרסי.
יותר:
- הודעה לעיתונות: דוגמניות SWRI רומזות על זמן גידול ארוך יותר להפקת MARS
- נייר מחקר: מעטפת מרטיאנית הטרוגנית בהרכב כתוצאה מהשבתה המאוחרת
- מגזין החלל: כוכב מאדים, מקוטב לקוטב
