奇怪的是，大多數火星隕石的年齡都很年輕
來源：桑間濮上網
時間：2025-12-07 10:48:42
絕大多數來自火星的隕石是雪硅鈣石，但是數火石這些巖石老化的困難造成了一些矛盾。致謝:uux.cn/倫敦自然歷史博物館的星隕受托人
（神秘的地球uux.cn）據自然歷史博物館（約什·戴維斯）：地球偶爾會被火星碎片撞擊。這些火星巖石非常罕見，年齡但卻能告訴我們許多關于這顆紅色星球的奇怪的是地質歷史。然而，大多都年對于研究這些隕石的數火石科學家來說，最大的星隕問題之一是難以確定它們的年代。不同的年齡技術在不同的年代出現，使得研究人員很難確定這些巖石起源于火星的奇怪的是什么地方。
但是大多都年發表在《地球和行星科學快報》上的一篇新論文解決了這個問題。將火星隕石放入核反應堆證實了它們奇特的數火石年輕年齡。大多數來自火星的星隕隕石只有幾億年的歷史，可能來自相對較近的年齡火山活動，如太陽系最大的火山奧林匹斯山的噴發。
格拉斯哥大學的火山學家本·科恩博士一直在與自然歷史博物館、愛丁堡大學的同事以及美國的研究人員合作，試圖一勞永逸地弄清楚火星隕石的實際年齡。
“根據某些化學特征，我們知道這些隕石肯定來自火星，”本解釋說。“它們被巨大的撞擊事件轟出紅色星球，形成了巨大的隕石坑。但是火星上有上萬個撞擊坑，所以我們不知道隕石到底來自地球的哪個地方。你可以用來確定彈坑來源的最好線索之一是樣本的年齡。"
謝戈特時代悖論
雖然地球上已經發現了70，000多塊隕石，但其中只有大約358塊被認為起源于火星。撞擊事件踢飛了火星的表面巖石，并將它們拋入太空。這些極其罕見的巖石圍繞著太陽系旋轉，數百萬年后墜落到地球上。
雪硅鈣石隕石的年輕年齡似乎與火星典型的古老表面不相符。鳴謝:uux.cn/美國宇航局/JPL大學/康乃爾大學
火星隕石通常分為三大類，第四類是那些目前“未分類”的隕石。檉柳石是這些巖石中最罕見的，迄今為止只發現了兩種。接下來是nakhlites，它形成于大約13億年前火星火山爆發期間。最常見的隕石是那些被稱為雪硅鈣石的隕石。
大約四分之三的火星隕石被歸類為雪硅鈣石。人們還認為它們形成于火星火山翻滾的熔巖中，但這也給研究這顆紅色星球的科學家們帶來了一些難題。
這是因為火星表面的大部分非常古老。利用大量的撞擊坑，研究人員知道地球表面的大部分已經有30到40億年的歷史了。但是當科學家開始測定雪硅鈣石隕石的年齡時，他們得到了一個巨大的年齡范圍，從40億年到不到2億年。
這就產生了一個問題——如果火星表面平均有幾十億年的歷史，那么年齡只有幾億年的雪硅鈣石隕石是怎么回來的？這種不匹配被稱為謝爾戈特年齡悖論。
“其中一個想法是撞擊火星的事件可能會‘重置’地質學家用來確定巖石年齡的方法，”本解釋道。“這是用來說隕石實際上有40億年了，所有年輕的數字都是因為這些巖石在這些撞擊的熱量和壓力下完全或部分重置。”
但是，隨著越來越多的隕石被不同的技術研究，獲得的大部分結果都非常年輕，有證據表明年齡不會因撞擊而重置。顯然，有些事情不太對勁。
如何測定火星的年代
歷史上，人們用一系列方法來確定火星隕石的年代，通常給出一個年齡跨度。其中之一就是所謂的“氬-氬”法。用最簡單的術語來說，這是測量同位素鉀-40衰變為氬-40的速率。鉀是一種豐富的元素，使這種方法非常通用。它可以用來測量各種巖石的年齡，從維蘇威火山的爆發到太陽系本身的開始。
這對于在地球上形成的巖石很有用，因為科學家能夠解釋額外的氬進入巖石的污染，這可能會扭曲年齡。但是對于已經在太空中呼嘯而過數百萬年的巖石來說，事情就有點棘手了。
科學家利用火星表面撞擊坑的數量來估計巖石的年齡。鳴謝:uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學院/亞利桑那大學
“有五個潛在的氬源可以包含在雪硅鈣石隕石中，”本說。"相比之下，地球上只有三塊巖石."
“事實上，火星樣本中有這兩種額外的氬源，這使得氬-氬系統對于雪戈特人來說變得復雜。”
通過回過頭來用現代設備和技術研究氬-氬方法，本和他的同事們能夠重新評估七塊火星隕石。這包括將非常小的碎片放入一個僅供研究用的核反應堆中，盡可能精確地測量氬的濃度，然后觀察它們返回的年齡。
通過更精確地觀察隕石的化學成分，他們能夠解釋巖石在太空中獲得的氬元素。他們還能夠校正來自火星和地球大氣的污染程度。
“一旦我們做到了這一點，氬-氬年代就變得年輕，與其他方法完全匹配，如鈾-鉛，”本解釋說。
卡羅琳·史密斯教授是該博物館藏品的負責人，也是這篇新論文的合著者。她說，“像這樣激動人心的科學，使用自然歷史博物館收藏的樣本，有助于揭開我們太陽系行星的歷史。”
“這項工作還與我們正在進行的隕石研究計劃和我們使用隕石的持續火星研究以及火星2020(毅力漫游車)、火星科學實驗室(好奇號漫游車)和ExoMars等太空探索任務相關聯。”
雖然這項新的研究意味著各種年代測定方法現在都行之有效，但它仍然留下了雪硅鈣石年齡悖論的問題。
對此最好的解釋是，頻繁的火星撞擊在地表產生了一層易碎的巖石，稱為風化層。隨著時間的推移，隨著越來越多的撞擊，這層風化層積累起來，同時新的火山爆發將更新的巖石帶到了地表。這意味著，對于每一次新的撞擊，舊巖石被踢飛并拋入太空的可能性都降低了。
“樣本越老，風化層越厚，而風化層越厚，就越難將下面的巖石從火星表面炸開，”本解釋道。“這就解釋了為什么大約四分之三的火星隕石是‘年輕’的shergottites，而較老類型的火星隕石相對較少。”
