作者:哥本哈根大学的迈克·温瑟·彼得森 图1:NWA 7533富含锆石的陨石，包含火星古代地壳的碎片
学分:哥本哈根大学 对火星上一颗古老陨石的分析表明，这颗红色星球的表面可能富含锆石矿物
通过测定锆石的年龄和铪同位素组成，哥本哈根大学的研究人员表明，这些晶体中的一部分来自火星内部深处
如果研究人员是正确的，这意味着年轻的锆石包含了关于火星深处难以接近的内部的信息，提供了对行星内部结构的见解
含铀矿物锆石是地球大陆地壳的一种丰富成分，它提供了有关大陆年龄和起源的信息以及大型地质特征，如山脉和巨型火山
但与地球不同的是，火星的地壳不是进化而来的，在组成上与地球海洋下发现的地壳相似，那里的锆石很少
因此，锆石预计不是火星上常见的矿物
“当我们在这颗火星陨石中发现这么多锆石时，我们非常惊讶和兴奋
锆石是非常耐用的晶体，可以确定年代，保存了告诉我们它们起源的信息
领导这项研究的环球研究所的马丁·比扎罗教授说:“获得如此多的锆石就像打开了一扇了解地球地质历史的时间窗。”
该小组调查了2011年在摩洛哥沙漠发现的古代火星陨石NWA 7533(图1)，被称为“黑美人”
压碎15克这种岩石后，他们提取了大约60个锆石
通过锆石的年龄测定，他们发现大多数晶体的年龄可以追溯到大约4岁
50亿年前，地球生命的开始
但是他们也有一个意想不到的发现:一些锆石定义了更年轻的年龄，从大约15亿年到3亿年不等
“这些年轻的年龄是一个巨大的惊喜，”比扎罗说
“黑美人陨石被认为来自火星的南半球，那里没有任何年轻的火山地形
这些年轻锆石的唯一可能来源是位于地球北半球的塔西斯火山区，那里有最近活跃的大型火山
" 火星上的塔西斯凸起是一个巨大的火山区，拥有太阳系中最大的火山，高达21千米
科学家认为，这个火山区是在地球表面爆发的非常深的岩浆活动的表现
地球上的类比是夏威夷火山群岛，它也被认为反映了深层次的火山活动
但是由于板块构造，太平洋板块不断移动，这样，一系列逐渐年轻的火山岛就形成了，而不是聚集在一个位置
由于火星没有板块构造，火山堆积在一个单一的位置，结果，它们变得巨大无比
图2:解开火星的内部结构
原始物质的上升流从地幔深处升起，滋养了地球表面的火山
学分:哥本哈根大学 如果比扎罗的团队是正确的，这意味着年轻的锆石可能包含了关于火星深处难以接近的内部的信息
这是科学家第一次发现直接进入这颗红色星球的内部深处，这可能使他们能够揭示火星的内部结构和组成
“拥有火星内部深处的样本是关键
这项新研究的合著者玛法达·科斯塔解释说:“这意味着我们现在可以用这些锆石来探测火星上挥发性元素的来源，包括它的水，并看看它与地球和太阳系其他行星相比如何。”
但是为了了解火星内部深处的性质，研究人员转向分析同一锆石中铪元素的同位素组成
“因为铪是锆石的主要元素成分，它保留了锆石形成的记忆，”马丁·比扎罗说
“我们发现年轻锆石的铪同位素组成不同于任何已知的火星陨石，这表明年轻锆石来自一个我们不知道存在于火星内部的原始储层，”他补充说
年轻锆石的铪同位素组成类似于太阳系中最原始的物体，即球粒陨石
这些陨石
这些球粒陨石是小行星的样本，自形成以来从未被修改过
这意味着自火星形成以来，火星内部深处基本上没有被改造过(图2)
对于一个缺乏板块构造的星球来说，这样一个原始油藏的存在是意料之中的
与地球不同的是，在地球表面形成的物质通过板块构造不断循环到内部，火星的深层内部自行星诞生以来一直保持不变，因此保留了其最初的成分
最后，发现火星表面可能有丰富的锆石可能会指导未来的火星机器人探索，特别是在将样本返回地球的框架内
“我们的研究表明，旨在获取锆石样本的返回任务对于理解火星的地质历史具有很高的科学价值，”马丁·比扎罗总结道
“火星的内部结构和地球动力学从4
2 Gyr锆石记录”发表在《美国科学院院刊》上
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