200 марсианских метеоритов, упавших на Землю, были выброшены всего из 5 кратеров

На сегодняшний день на Земле найдено около 390 метеоритов, упавших с Красной планеты. И это лишь малая часть из более чем 83 000 метеоритов, найденных на Земле. Учёные только что отследили 200 из этих метеоритов до места их происхождения на поверхности Марса.

Удивительно, но все 200 были выброшены всего из пяти ударных кратеров, расположенных в двух регионах Марса — Тарсисе и Элизиуме. Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.

«Теперь мы можем сгруппировать эти метеориты по их общей истории, а затем по их местоположению на поверхности до падения на Землю, — говорит геолог Кристофер Хёрд из Университета Альберты в Канаде. — Это позволяет нам сказать, что из всех этих потенциальных кратеров мы можем выбрать 15, а затем эти 15 мы можем сузить ещё больше, основываясь на специфических характеристиках метеоритов».

Добраться до Земли с Марса не так-то просто. Сначала крупный камень должен мощно врезаться в поверхность Марса, выкопать огромный кратер и отправить марсианские камни в полёт с силой, достаточной для достижения скорости убегания.

Затем траектория движения обломков должна доставить их на Землю, и этот путь может занять миллионы лет. И наконец, когда камень прилетит, он должен пережить нагрев и давление атмосферы и врезаться в поверхность Земли.

К счастью, когда камень прибывает на Землю, мы можем изучить его свойства и сравнить его с метеоритами, имеющими схожие свойства, чтобы определить, какие камни принадлежат к одному и тому же событию и путешествию на Землю.

Эти свойства включают в себя возраст и состав, а также то, совпадает ли «подпись» марсианской атмосферы, которая встраивается в камень, с подписью атмосферы, полученной с помощью марсианского аппарата «Викинг» несколько десятилетий назад.

Определить, откуда на Марсе взялась сама порода, немного сложнее. Чтобы сделать это с абсолютной уверенностью, нам понадобится траектория полёта камня в космосе и образцы ударного кратера на Марсе, а для большинства камней у нас просто нет возможности получить эти данные. Однако мы можем сделать предположения, основываясь на свойствах породы и геологии поверхности Марса.

Чтобы определить места рождения пяти групп марсианских метеоритов, Хёрд и его коллеги использовали достижения таких технологий, как дистанционное зондирование, моделирование и хронология кратеров — то есть определение возраста кратеров на Марсе и сопоставление этих данных с марсианскими метеоритами.

Имея под рукой минеральный профиль групп метеоритов, исследователи отправились на поиски мест на поверхности Марса, которые соответствовали бы их профилю. Большинство марсианских метеоритов магматические, поэтому нужно искать вулканические районы Марса, чей возраст и минеральный состав совпадают с возрастом и минеральным составом материала в метеоритах.

Ещё одна вещь, которую нужно искать, — это кратеры подходящего возраста. Все 10 групп марсианских метеоритов были выброшены в период от 600 000 до 20 миллионов лет назад. Изучив сами камни и тот факт, что они были достаточно сильно разбросаны, чтобы достичь Земли, Хёрд и его команда смогли создать модели ударов, от которых они разлетелись, что, в свою очередь, может помочь определить их первоначальные кратеры.

«Одним из главных достижений здесь является возможность смоделировать процесс выброса и на его основе определить размер кратера или диапазон размеров кратеров, которые в конечном итоге могли выбросить эту конкретную группу метеоритов или даже один конкретный метеорит», — говорит Хёрд.

«Я называю это недостающим звеном — чтобы иметь возможность сказать, например, что условия, при которых был выброшен этот метеорит, соответствовали ударному событию, которое привело к образованию кратеров от 10 до 30 километров [от 12 до 19 миль] в поперечнике».

Исследователи смогли сузить круг возможных вариантов для одной группы метеоритов до одного кратера. Для остальных четырёх групп было определено несколько кандидатов, но все пять можно свести к вулканическим регионам Тарсис или Элизиум.