来自红色星球的古代锆石矿物质的难以捉摸的Mars内部结构

来自火星的古老陨石的分析表明，矿物锆石可能丰富在红色地球的表面上。

通过确定ZIRCONS的年龄和铪同位素组成，哥本哈根大学的研究人员表明，这些晶体的人口来自火星的深层内部。如果研究人员是正确的，这意味着年轻的锆石包含有关MARS的深度，无法进入的内部的信息，这提供了进入地球内部结构的见解。

“锆石是令人难以置信的耐用水晶，可以定期，并保留告诉我们他们的起源的信息。访问这么多的锆股就像在地球的地质历史中打开时间窗口。“—马丁·比扎罗（Martin Bizzarro）教授

含铀矿石锆石是地球大陆地壳的丰富组成部分，提供有关大陆的年龄和起源的信息以及山地链和巨大的火山等大型地质特征。但与地球不同，火星的地壳不会进化，并且与地球下面发现的地壳合作类似，锆石是罕见的。因此，锆石预计不会成为火星的常见矿物质。

“当我们在这个火星陨石发现这么多锆石时，我们非常惊讶和兴奋。锆康是令人难以置信的耐用水晶，可以定期并保留告诉我们他们起源的信息。访问这么多的锆股就像在地球的地质历史中开放时间窗口，“来自全球研究所的马丁比萨罗教授，他领导了这项研究。

该团队调查了古老的火星陨石NWA 7533（图1），被称为“黑色的美丽”，在2011年在摩洛哥沙漠中发现。在粉碎15克这块岩石后，它们提取了大约60个锆石。通过年龄约会锆唱，他们发现大多数水晶日期返回大约45亿年前，即地球生命的开始。但他们也取得了意想不到的发现：一些Zircons定义了更年轻的年龄，范围从约1500万年到3亿年。

图1：NWA 7533富含富含火星古代地壳的碎片。

“这些年轻的年龄令人惊讶，”Bizzarro说。“黑色美陨石被认为来自火星的南半球，没有任何年轻的火山虫。这些年轻锆石的唯一可能的来源是位于地球北半球的Tharsis火山省，其中包含最近活跃的大型火山，“马丁比萨罗加入。

Mars上的Tharsis Bulge是一个巨大的火山省，举办了太阳系中最大的火山，高达21公里。科学家认为，这座火山省是在行星表面爆发的非常深的岩浆中的表´达。地球上的类比是夏威夷火山链的岛屿，也被认为反映了深度座位的火山活动。但由于板块构造，太平洋板块不断地移动，而不是在一个位置积累，这是一连串的年轻火山群岛。由于火星没有板构造，火山在一个位置堆积起来，结果成长为巨大的尺寸。

“拥有火星深层内部的样本是关键。这意味着我们现在可以使用这些Zircons来探测火星上的挥发性元素的起源，包括其水，并了解它如何与太阳系中的地球和其他行星进行比较。“ - Mafalda Costa.

如果Bizzarro的团队是正确的，这意味着年轻的锆石可能包含有关MARS的深层，无法进入的内部的信息。这是科学家首次通过这些样品直接进入红色行星的深层内部，这可能允许它们揭示火星的内部结构和组成。

“拥有火星深层内部的样本是关键。这意味着我们现在可以使用这些锆源来探测火星上的挥发性元素的起源，包括它的水，看看它是如何与太阳系中的地球和其他行星进行比较，“Mafalda Costa解释一项新的研究。

但要了解深沉火星内部的性质，研究人员转向了同一锆石中元素铪的同位素组成的分析。

“因为铪是锆石的一个主要元素组成，它保留了锆部所形成的地方的记忆，”马丁比萨罗斯说。“我们发现年轻锆石的铪同位素组成与任何已知的火星陨石不同，这表明年轻的锆石来自原始水库，我们在火星内部不知道存在，”他补充道。

图2：解开火星的内部结构。原始材料的升高羽毛从深色地幔上升，在地球表面喂养火山。

年轻氧化锆的铪同位素组成类似于太阳系中最原始的物体，即白氏陨石。这些Chondrite陨石是由于它们的形成以来从未被修改过的小行星样品。这意味着由于地球形成以来，MAR的深度内部没有被修改（图2）。这种原始储层的存在是ex陨石是由于它们的形成以来从未被修饰的小行星样品。这意味着由于地球形成以来，MAR的深度内部没有被修改（图2）。预计缺乏板块构造的行星的存在的存在。与地球相比，在表面上形成的材料通过板构造的材料连续被再循环到内部，由于行星的诞生，并且因此，火星的深度保持不变，因此保留其初始组成。

最后，发现锆石可能丰富的火星表面可能引导地球的未来机器人探索，尤其是在将样品返回到地球的框架中。

“我们的研究明确说，在锆轴承样本获取的返回使命将是对理解火星地质历史的高素质价值，”马丁比萨罗总结道。

参考：“由4.2 Gyrcon唱片推断出Maria M. Costa，Ninna K.Jensen，Laura C.Borvier，James N.Connelly，Takashi Mikouchi，Matthew Sa Horstwood，Jussi-Petteri Suuronen，Frédéric Moynier，郑斌邓，阿尔纳德·阿格兰尼尔，Laure AJ Martin，Tim E. Johnson，Alexander A. Nemchin和Martin Bizzarro，11月16日2020年，美国国家科学院的诉讼程序.DOI：DO：
10.1073 / pnas.2016326117

该研究得到了Carlsberg基金会，丹麦国家研究基金会和欧洲研究委员会的支持。