Исследование многочисленных марсианских метеоритов позволяет понять не только нынешнее состояние Красной планеты, но и восстановить события ее истории. Недавно планетологи столкнулись с неожиданной проблемой: «показания» метеоритов разнятся. Камни выдают две противоречащие друг другу версии того, что происходило с Марсом в далеком прошлом.
Марсианский метеорит EETA79001, найденный в Антарктиде в 1979 году / © NASA
На Земле на самом деле уже собрана богатая коллекция образцов марсианского грунта, и их не пришлось доставлять: они прилетели сами. Это метеориты — фрагменты марсианских пород, которые откалывались от Красной планеты, когда на нее падали астероиды. Какое-то время эти выбитые сильным ударом в космос камни блуждали по межпланетному пространству, а потом оказывались притянуты Землей.
Науке известны несколько сотен таких упавших на нашу планету частичек Марса. То, что это именно марсианские метеориты, узнают по одним и тем же уникальным соотношениям изотопов разных химических элементов, которые прослеживаются и в них, и в марсианской среде, уже довольно хорошо изученной с помощью космических аппаратов.
Геологи умеют по структуре и составу породы определять, как, когда, при каких обстоятельствах и в каких условиях эта порода образовалась. Камни для них — исторические документы, а камни с Марса, соответственно, дают возможность заглянуть в прошлое другой планеты. В целом ученые пришли к выводу, что началось все так, как и можно предполагать: вскоре после формирования Марса как такового чуть больше четырех с половиной миллиардов лет назад планета начала понемногу остывать, и в ней изначально общая мешанина вещества разделилась на ядро, мантию и кору. Но когда именно это произошло и что было дальше — не совсем понятно.
Своими сомнениями по этому поводу поделились космохимики из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (США) в статье для издания Proceedings of the National Academy of Sciences. Они попытались прояснить картину эволюции Марса по метеоритам трех типов, которые составляют 95 процентов всех известных марсианских метеоритов: шерготтиты, нахлиты и шассиньиты. Все они получили названия в честь самого первого обнаруженного образца своего типа. Шерготти упал возле одноименного места в Индии в 1865 году. Метеорит Нахла нашли в Египте в 1911 году. Кстати, это был первый метеорит, в котором распознали марсианское происхождение. Шассиньи упал во Франции в 1815 году.
Исследователи объяснили, что шерготтиты — базальтовые породы, а остальные два типа — кумулятивные. По сути, это одно и то же вещество, «приготовленное» по-разному. Базальты — это магма, которая быстро застыла. Но бывает, что она охлаждается медленно и постепенно. Тогда в ней сначала одно вещество кристаллизуется и выпадает в осадок, потом другое кристаллизуется и оседает сверху и так далее. Получается многослойная порода, и ее называют кумулятивной.
Во всех этих марсианских камнях прослеживаются очень своеобразные соотношения изотопов разных элементов, и по ним вырисовывается картина того, как обстояли дела не только в момент формирования породы, но и до этого. Но по шерготтитам картина получается одна, а по нахлитам и шассиньитам — совсем другая.
По базальтам выходит, что после первичного формирования своей основной внутренней структуры примерно четыре с половиной миллиарда лет назад Марс в целом успокоился, и долгие миллиарды лет в нем не происходило ни перемешивания мантии, ни движения плит — царила практически полная геологическая тишина. А вот кумулятивные марсианские метеориты состоят из таких исходных материалов, которые не могли образоваться в «тишине» и свидетельствуют о явной продолжительной геологической активности Марса. Как говорят ученые, шерготтиты делают Марс больше похожим на Луну, а другие метеориты — на Землю.
Исследователи надеются, что этот спор поможет разрешить марсоход Perseverance: в процессе передвижения по кратеру Езеро он заполнил грунтом уже больше двух десятков капсул, и сейчас в NASA работают над проблемой их доставки на Землю. Планетологи тем временем внимательно рассматривают снимки, которые присылает марсоход, и по виду некоторых просверленных им пород подозревают в них именно магматическое происхождение.
