完全意外科学家发现前所未见火星陨石
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一位艺术家对火星在45亿年前遭受巨大撞击的描绘。
图片来源：美国国家航空航天局喷气推进实验室加州理工学院
在阿尔及利亚发现的一块陨石为我们打开了一扇罕见的窗口，让我们得以了解火星地质记录中很大程度上缺失的近20亿年历史。
波士顿学院地球与环境科学教授、该校同位素地球化学中心创始人伊桑巴克斯特表示：这块陨石的特征完全出乎意料。
目前还没有其他类似的火星陨石具有12.7亿年的年龄。
一块罕见的陨石为了解火星打开了一扇窗
发表在《地球化学与宇宙化学学报》上的这些发现，有助于科学家重建火星火山活动中一个鲜为人知的时期，同时为火星内部部分区域保留了几乎可追溯至太阳系诞生时期的化学特征这一观点提供证据。
科学家无法直接前往火星的岩石露头地带，随意带回他们想要的岩石。
在航天器收集的样本被送回地球之前，自然坠落的陨石是研究人员能在地球实验室直接检测的少数火星物质之一。
这些岩石的旅程始于火星上的一次强烈撞击将碎片抛入太空。
其中一些最终会穿过地球轨道，并在冲入大气层的过程中幸存下来。
据波士顿学院的研究人员称，目前仅发现约400块火星陨石。
辉玻无球粒陨石是其中的主要类别，它们属于火山岩或侵入型火成岩，能够保存有关火星内部岩浆活动的线索。
美国国家航空航天局（NASA）同样将辉玻无球粒陨石描述为已知火星陨石中数量最多的一类。
火星陨石记录中的缺失年代
但它们的年龄给科学家们带来了一个谜题。
几乎所有此前确定年代的辉玻无球粒陨石形成时间都不到大约6亿年。
下一批有特征记载的最古老样本形成时间约为24亿年前。
这就造成了一个约18亿年的间隔，其间几乎没有辉玻无球粒陨石的记录。
其他被称为辉玻无球粒陨石和纯橄无球粒陨石的罕见火星陨石形成于约13亿至14亿年前，但其化学成分截然不同。
NWA13441为科学家们提供了此前未曾拥有的东西：一块来自缺失时间段中期的辉熔长无球粒陨石。
伊桑巴克斯特，波士顿学院同位素地球化学中心创始人。
图片来源：波士顿学院
这类火星陨石要么小于6亿年，要么约24亿年，该研究的第一作者、波士顿学院博士生迪伦M希尔说，我们测定这个样本的年龄为12.73亿年，这填补了大约20亿年的空白，此前我们没有辉熔长无球粒陨石样本来提供有关火星岩浆和火山活动的信息。
一个意想不到的同位素特征
单是年龄本就会使NWA13441变得不寻常，它的同位素让它更奇特。
该团队对钕元素进行了研究，钕是一种天然存在七种同位素形式的稀有元素。
同一元素的同位素所含中子数不同，它们的相对丰度可充当化学示踪剂。
在行星岩石中，这些特征模式能揭示岩浆形成物质的相关信息，以及该物质来源随时间的变化情况。
NWA13441的初始钕同位素组成本质上是球粒陨石型的，这意味着它与球粒陨石所代表的原始物质相似。
球粒陨石是已知最原始的陨石之一。
它们的物质可以追溯到约45.6亿年前太阳系的形成时期，并且没有经历过使行星内部物质发生转变的大规模熔化和地质演化过程。
火星内部深处的一处原始储层
研究人员称，此前已知的其他辉熔长无球粒陨石都未显示出这种相同的初始钕特征。
因此，他们的同位素测量结果表明，形成西北非13441号陨石的岩浆源自火星内部一个此前未被采样过的储源。
团队在会议上对这项研究的描述指出，它是这一时期火星地幔存在广泛球粒陨石源的首个直接证据。
这块陨石或许携带着火星存在极早期的化学记忆。
火星保存着地球已抹去的地质记录
这一发现凸显了火星和地球之间的一个根本差异。
地球的内部和地壳一直在不断地被改造。
板块构造在地质时间尺度上移动、破坏、熔化并循环利用地球的巨大部分，使得其早期历史的原始遗迹难以保存。
火星则走上了不同的发展道路。
它在太阳系历史早期迅速形成，且没有像地球那样的板块构造运动系统。
对火星地质的研究表明，这颗行星主要是在一个静止的外壳下演化的，这使得古老的化学储层和地质结构得以保存的时间远远超过它们在地球上通常能够保存的时间。
这使得火星陨石不仅仅是另一个星球地壳的碎片。
有些火星陨石有可能起到地质时间胶囊的作用，保存着数十亿年前就已开始的行星演化过程的证据。
火星地质时间胶囊
这颗新发现的陨石似乎是一个特别有价值的样本。
研究人员发现了证据，表明NWA13441的结晶过程始于火星的地壳与地幔边界附近。
这块岩石是富含橄榄石的玄武岩，还带有强烈的冲击痕迹，这与最终将火星岩石抛射到太空的剧烈撞击过程是一致的。
NWA13441本身于2019年在阿尔及利亚被发现。
巴克斯特的团队从阿巴拉契亚州立大学的一位同事那里收到了一小份经过清理和粉碎的样本，以及一片装在玻璃载玻片上的薄片。
当时，这块陨石尚未得到全面的特征分析。
揭开陨石的火星起源之谜
该团队与斯克里普斯海洋研究所和英国开放大学的科学家合作，首先需要确定这块岩石确实来自火星。
随后，他们使用高精度同位素技术研究了它的年龄和化学成分。
研究结果在同一块小岩石中揭示了两项发现：一块来自火星历史上一段此前缺失时期的辉玻无球粒陨石，以及该行星内部存在一个古老来源的证据——这个来源未经历数十亿年的重大化学改造。
研究人员对NWA13441的研究尚未结束。
巴克斯特的实验室正在研究更多的同位素系统，以确定这块不同寻常的陨石在火星的宏大故事中处于何种位置，以及它隐藏的储层是否能揭示更多有关该行星早期演化的信息。
巴克斯特说：我们的目标是分析更多同位素系统，这将帮助我们更好地了解这个独特样本与早期火星上其他火星陨石的关系。
参考文献10.1016j.gca.2024.05.035
相关知识
火星陨石是来自火星的岩石碎片。
在太阳系演化中，小行星撞击火星，使火星表面物质抛射进入太空，部分经过漫长旅行坠落到地球成为火星陨石。
它记录着火星的地质信息、演化历史等，对于研究火星的形成、内部结构等有重要科学价值。
BY: Boston College
FY: AI
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土耳其 “诺亚方舟遗址” 完成 60 英尺深度钻探，谜团迎来新线索
土耳其阿勒山脚下著名的杜鲁皮纳尔船形地貌，一直被一部分人怀疑是圣经里诺亚方舟的埋藏遗迹。最新的野外科考已经结束，研究团队首次向下钻探最深达 20 米（60 多英尺），采集了三百多份地下样本送去实验室化验。
一个值得关注现象：钻孔打下去，没有遇到一整块连续坚硬岩石，大部分都是土层。
不过主流地质学界长期认为这里只是泥流造就的天然地貌，目前还没有找到船体、古木头实物，一切都还只是假说。
事件梳理 1.遗址基础背景 杜鲁皮纳尔（Durupınar），1959 年被发现，外形酷似巨大船只，长度和圣经记载方舟尺寸接近。
主流地质学界 1996 年就发表论文，认定是火山泥流造就的天然地质构造，并非人造船只遗迹。
2.本次科考核心发现（项目团队视角） ①首次开展深部取芯钻探，最深 20 米；采集 300 多份地层样本，等待实验室检测，目标寻找腐朽古木、人类活动痕迹。
②2024 年地表土壤检测：地貌内部有机物含量为外部三倍，钾元素高出 38%，酸碱度不同。
③钻探关键现象：钻孔之内没有连续整块基岩，大部分为土层，零星碰到碎石。
团队认为这对 “天然整块岩石” 的旧解释提出挑战。
④周边出土古代陶片（铜石并用时代至铁器时代），但陶片是在地貌外围，不是地层内部出土。
附近还存在两处尚未发掘的古人类聚落。
3.研究者本人态度 项目负责人安德鲁・琼斯个人相信圣经大洪水叙事，但反复对外提醒：样本还在实验室分析，证据尚不具备决定性，不要急于下定论，他也理解外界大量质疑声音。
提示：这是该项目团队对外发布的科考进展，不等于考古学界公认结论。
现在只有土壤地球化学数据，没有找到船板、木材等直接实物证据；实验室结果还没有完整对外公布。
个人观点 这是一次很有话题度的探测。
过去大家认为这是一整块天然岩石，钻探发现地下以土层为主，确实带来新疑点。
但 “地下没有整块岩石”，并不能直接推导出 “这里就是诺亚方舟”，泥流堆积本身就可以形成厚土层。
最终要看实验室能不能检测出古木、大型人造构件残留。
如果检测不出对应的生物遗存，那么新钻探也只是增加疑点，依旧不能证实传说。
科学界对此保持高度审慎。
你觉得仅凭土壤异常、地下钻探现象，是否足以支撑诺亚方舟遗迹的猜想？
日本发射火星卫星探测器 预计2031年返回地球
10月20日凌晨，日本航天探测器发射升空，将前往火星的卫星“火卫一”进行详细观测，并采样返回地球。如果任务成功，这将是人类首次从火星及其卫星采集样本并带回地球进行实验室分析。
该项目名为“火星卫星探测”（MMX）的任务，由日本宇宙航空研究开发机构主导，探测器预计将于2027年8月抵达火卫一。
科学家希望借助该项任务，解开火星两颗卫星的形成之谜。
英国自然历史博物馆教授萨拉·拉奎尔是MMX任务样本分析团队的副负责人。
她表示，此前还没有任何航天项目成功从火卫一采集样本并将其带回地球。
“我认为，这是一项极具野心且充满乐趣的任务。
” 太阳系内侧只有三颗天然卫星：地球的卫星月球，以及火星的两颗卫星：火卫一和火卫二。
火星卫星的体积都很小，火卫一的直径约为20公里，火卫二的直径约为10公里。
外形也不规则，看起来有些像太空土豆。
MMX探测器将先对火卫二进行观测，随后把重点转向火卫一。
任务团队计划先投放一辆小型探测车来勘察地形，但这并非易事。
拉奎尔解释说，此前人类从未在体积如此小的卫星上成功部署探测车。
“火卫一自身的引力非常微弱，它紧邻引力强大的火星，火星的引力会增加探测车着陆的难度。
”她解释说。
完成地形勘察后，MMX探测器将确定在火卫一上着陆的地点，再利用机械臂和两套采样装置进行取样。
这些样本将被装入一个小型太空舱，该太空舱预计于2031年返回地球，降落在澳大利亚南部的伍默拉沙漠。
此次任务计划带回的样本总量仅10克。
“样本量实际上很小。
”英国莱斯特大学研究人员克里萨·阿夫德利杜称，“但即使是只有一颗微粒，也足以开展多项研究。
科学家不需要带回数公斤的材料才能进行科学分析，因此取得的每一克样本都物有所值。
” 科学家希望，这些样本能够最终解开火星两颗卫星的起源之谜。
学界目前主要存在两种假说。
一种观点认为，在火星形成初期，一颗小行星或其他天体撞击了火星，撞击产生的碎片最终形成了火卫一和火卫二。
另一种观点则认为，这两颗卫星原本来自太阳系外围的游荡小行星，后来被火星的引力捕获。
“当我们拿到样本后，我们将详细分析其化学成分和矿物组成，再将假设对应的样本特征存在明显差异。
”拉奎尔并表示，“应该很快就能判断……哪一种假说更符合实际情况。
我们很快就会得出结论。
” 研究团队还期待，这次任务能够带来一个额外的惊喜：样本中可能包含来自火星本身的物质。
“令人感到十分兴奋的是，火卫一距离火星表面非常近，当其他天体撞击火星时，撞击产生的部分微小颗粒可能会飞溅出来，并随着落在火卫一上。
”拉奎尔指出，“这意味着探测器采集的样本中可能不仅有火卫一自身的物质，还包含来自火星的颗粒。
这将为研究火星的物质组成和演化历史提供直接证据。
” 将火星物质带回地球，一直是行星科学领域的重要目标。
美国国家航空航天局（NASA）的“毅力号”火星车自2021年以来一直在火星表面开展探测，并将采集到的样本封存在专用容器中。
然而，由于美国会停止拨款，原计划由美国国家航空航天局和欧洲航天局联合实施的火星样本取回任务最终被取消。
与此同时，中国也正计划开展火星采样返回任务，航天器预计于2028年发射，力争在2031年将火星样本带回地球。
事实上，地球上已经存在一些来自火星的物质，它们以火星陨石的形式留存下来。
这些陨石原本属于火星，在小行星等天体撞击火星时被抛射到太空，随后飞向地球。
不过，火星陨石十分稀少，而且一旦抵达地球，就会受到地球环境的污染，与空气、尘埃、土壤和水发生接触。
因此科学家非常希望能获取到直接从火星及其卫星表面采集的样本，因为这些样本可以最大限度地保留其原始状态。
（本文来自张朝阳的英语课，更多国际新闻，欢迎关注搜狐视频关注流张朝阳的英语课）
