На Землі знаходять шматки Марса. Як вони тут опинилися?

Коли планети обертаються навколо Сонця, розділені хорошою відстанню, ми думаємо, що вони зовсім не контактують і не обмінюються матеріалом. Сонячна система може бути жорстоким місцем, в якому падають астероїди і літають комети, але планети самі здаються занадто великими і масивними, щоб якось в цьому брати участь. Коли великі енергетичні потрясіння зачіпають твою планету, найгірше, на що вони здатні — проробити дірку, залишити кратер і покрити світ пилом і уламками.

Але іноді, якщо удар досить сильний, він може викинути всі уламки в космос. Багато з супутників в нашій Сонячній системі, включаючи супутники Землі, Плутона і Марса — були створені з злиття цього сміття після гігантського удару. Деякі з уламків впали назад на планету, інша ж залишилася матерія була викинута з планетарної системи цілком.

Може камінь з однієї планети потрапити на іншу?

У теорії, так, матеріал з однієї планети може бути передано іншій.

На практиці, ми знаємо, що це так. Шматки Марса знаходили на Землі, а нові падають на наш світ кожні кілька років.

Наука про метеорити прекрасна і цікава. Більше 61 000 шматків породи позаземного походження були виявлені на Землі. Сонячна система — різноманітне й складне місце, і кожне тіло, яке коли-небудь падало на неї або з якого ми забирали зразки, чимось відрізняється від інших. Породи на поверхні Венери відрізняються від тих, що знаходили на астероїди, комети, Марсі і Землі. По суті, всі вони розрізняються по складу між собою, як і породи, які ми бачили на різноманітних супутниках, які відвідували, начебто супутник Сатурна Титану.

Єдині породи, які, наскільки нам відомо, володіють схожим складом — це породи Землі і Місяця. Схожість між земними породами і місячними зразками говорить на користь гігантського удару у ранньої історії Сонячної системи, який призвів до появи Місяця.

У випадку з будь-яким каменем на Землі, незалежно від його походження, ми можемо проаналізувати, з яких елементів періодичної таблиці він складається, а також які співвідношення ізотопів цих елементів.

Приміром, одне з примітних свідчень того, що грандіозна подія вимирання 65 мільйонів років тому почалося після падіння астероїда, це шар попелу, який знаходять по всьому світу, оскільки попіл того часу містить в 10 разів більше іридію по щільності, ніж будь-які породи на Землі. Для астероїдів це цілком природно, тому ми вважаємо їх основною передумовою вимирання динозаврів і розквіту ссавців.

Об’єкти, які потрапляють на Землю, втім, знаходяться в окремій категорії. Замість того, щоб блукати в космосі, вони подорожують через Сонячну систему і стикаються з нашим світом, причому багато з них падають на поверхню і залишають сліди. Ці метеорити бувають самих різних типів. У них різні щільності, різні склади елементів і різні геологічні особливості всередині. Більшість метеоритів кам’янисті і містять невеликі округлі частинки, що складаються здебільшого з кремнію всередині. Ці типи метеоритів відомі як хондрити, і на них припадає 86% всіх метеоритів. Ще 8% теж кам’янисті, але без цих розплавлених частинок кремнію всередині: ахондрити. Ще 6% — залізні метеорити, суміш каменю і металу.

І хоча це включає всі метеорити, які ми знаходили коли-небудь, вони не створюються однаковими або навіть типовими. Деякі з них навіть дивні. Окремо стоїть три різних типи:

Шерготтіти: вулканічні породи, як багаті магнієм, так і залізом, з різними розмірами кристалів і вмістом мінералів всередині і, мабуть, кристали недавно, можливо, всього 180 мільйонів років тому.

Нахліти: ці набагато старше, сформувалися між 1,3 і 1,4 мільярдів років тому, також у процесі вулканічної активності. Вони багаті мінералами авгітом і містять свідчення того, що їх заливала рідка вода порядку 620 мільйонів років тому.

Шассініти: ці метеорити майже виключно зроблені з мінерального олівіну з додаванням піроксену, польового шпату і оксидів. Вони містять благородні гази, які складом відрізняються від марсіанської атмосфери, що говорить про їх походження в мантії планети.

Всі три ці типи помітно відрізняються від інших метеоритів, знайдених на Землі, але мають элементальную і изотопическую спільність. Співвідношення ізотопів кисню в них, зокрема, відрізняється від співвідношення в інших метеоритах, а також вони мають більш раннім часом формування. Протягом довгого часу вчені підозрювали, що у них може бути схоже походження, що відрізняє їх від більш типових метеоритів.

У 1976 році посадочні модулі «Вікінг» принесли нам інформацію про поверхні Марса, включаючи інформацію про марсіанській атмосфері і породах, виявлених на поверхні. Подібності були вражаючими і багато задумалися про те, що всі ці три типи метеоритів були родом з Марса. Але даний доказ з’явилося в 1983 році, коли в склі, утвореному в процесі падіння одного з таких шерготтитов, знайшли заточені гази, і ці гази відповідали тим, що знайшов «Вікінг» на Марсі.

У 2018 році було 207 відомих марсіанських метеоритів. Грунтуючись на радіометричному датуванні, ми можемо укласти, що метеорити, які родом з Марса, надзвичайно молоді: тільки 3 з тих, що родом з Марса, старше 1,4 мільярда років; більшість було сформовано кілька сотень мільйонів років тому.

Крім того, ми можемо сказати, як довго вони мандрували, грунтуючись на їх контакти з космічними променями, тривалість яких була від 730 000 років до 20 мільйонів років. У будь-якому випадку, освіта цих метеоритів на Марсі відбувалося відносно недавно, з точки зору геології, і коли вони потрапили на Землю, ссавці вже домінували на планеті.

Не потрібно бути за розмірами астероїдом, що погубила динозаврів, щоб викинути матеріал з планети, і ці удари очевидно відбувалися досить часто, щоб передавати матеріал з однієї планети на іншу в межах Сонячної системи. Приблизно 0,3% від усіх метеоритів, які впали на Землю, мають марсіанське походження, що дає поживу для роздумів на тему походження життя — можливо, на Землю вона потрапила з Марса чи інших планет Сонячної системи. Люди поки не бували на іншій планеті, але завдяки природним процесам інші планети регулярно відвідують нас. Шматочки Марса знаходять по всій планеті. Якщо постараємося, можливо, знайдемо шматочки Землі на інших планетах, які нам ще належить відвідати.

Як думаєте, знайдемо?