Meteoryty z Marsa

Skąd wiadomo, że meteoryt pochodzi z Marsa? Uważa się, że ostateczne dowody pozwalające na określenie tego czy meteoryt pochodzi z Marsa uzyskano w 1983 r., kiedy przeanalizowano maleńkie pęcherzyki gazu uwięzione w szklistych fragmentach meteorytu shergotytowego z Antarktydy. Uwięzione gazy idealnie pasowały do ​​sygnatury marsjańskiej atmosfery (jej składu), zgodnie z informacjami jakie uzyskano z lądowników NASA Viking 1 i 2 w 1976 roku, które zbadały skład chemiczny próbek marsjańskiej gleby.

Badania lądowników Viking, a następnie Curiosity Rover pozwoliły określić proporcje izotopów argonu w atmosferze planety. Okazały się one zgodne z występującymi w inkluzjach w meteorytach. Meteoryty marsjańskie to jak dotychczas jedyne próbki skał z tej planety na Ziemi.

Meteoryty z Marsa należą do grupy SNC łączącej trzy grupy: shergottyty, nakhlity i chassignity (stąd pochodzi skrót SNC). Meteoryty SNC są okruchami skał magmowych. Wspólną cechą tych meteorytów jest ich młody wiek krystalizacji. Są znacznie młodsze od meteorytów z pasa asteroid i powstały w wyniku aktywności wulkanicznej na Marsie między 165 a 1340 milionami lat temu. Uważa się, że tylko jeden znany meteoryt, znaleziony na wzgórzach Allen na Antarktydzie, ma około 4500 milionów lat i był częścią początkowej skorupy marsjańskiej, gdy powstała planeta.

Shergottyty zawierają pirokseny i plagioklazy, są podobne do ziemskich bazaltów, lecz jaśniejsze. Przypominają eukryty, pochodzące z Westy, ale w odróżnieniu od nich zawierają minerały uwodnione. Są najpospolitszymi spośród marsjańskich meteorytów, stanowiąc 81% tej grupy. Shergottyty reprezentują skały wylewne, a zatem musiały powstać w okresie, gdy na Marsie aktywny był wulkanizm. Niektóre z nich skrystalizowały zaledwie ~175 milionów lat temu. Czas ekspozycji na działanie promieni kosmicznych podczas podróży przez przestrzeń międzyplanetarną oraz czas wietrzenia na powierzchni Ziemi łącznie wskazują, że skały te zostały wyrzucone z powierzchni Marsa od 20 milionów do 700 tysięcy lat temu, wskutek kilku różnych uderzeń ciał niebieskich. Przedstawiona została też koncepcja, że wszystkie shergottyty powstały wskutek jednego uderzenia, odpowiedzialnego za utworzenie krateru Mojave o średnicy 55 kilometrów. Powstał on 3 miliony lat temu na obszarze liczącym 4,3 miliarda lat, co kłóci się z wcześniejszymi obliczeniami wieku krystalizacji shergottytów, ale zgadza się z wiekiem izotopowym, wyznaczonym metodą ołowiową.

Nakhlity składają się w 75% z diopsydu z grupy piroksenów, 15% ich składu stanowią oliwiny i są podobne do ziemskich diabazów.

Chassignity są skałami gruboziarnistymi, które tworzy niemal wyłącznie oliwin. Pochodzą z warstw bardzo głębokich, są odpowiednikiem dunitu – ziemskiej skały głębinowej czysto oliwinowej.

Nakhlity i chassignity wykrystalizowały ok. 1,3 miliarda lat temu (są młodsze niż większość innych meteorytów) i najprawdopodobniej zostały wyrzucone podczas jednego impaktu.

Niektóre meteoryty, którym przypisano pochodzenie marsjańskie, nie należą do trzech opisanych wyżej grup. Takimi meteorytami są m.in. Allan Hills 84001 (ALH 84001) i Northwest Africa 7034 (NWA 7034, Black Beauty). Skały te są znacznie starsze niż meteoryty SNC.

ALH 84001 znaleziony 27 grudnia 1984 roku w polu lodowym Allan Hills na Ziemi Wiktorii, około 150 km od stacji McMurdo, największej placówki naukowej kontynentu antarktycznego. Odkrył go siedmioosobowy zespół poszukiwaczy meteorytów w ramach projektu ANSMET. Składa się głównie z ortopiroksenu, został sklasyfikowany jako marsjański ortopiroksenit. Skała ta uległa krystalizacji 4,1 miliarda lat temu i została wyrzucona z powierzchni planety około 15 milionów lat temu. Meteoryt ten zawiera nietypowe formacje mineralne, którym przypisywano nawet pochodzenie biogeniczne. Analizy izotopowe węglanów zawartych w meteorycie wskazują, że w czasie gdy powstawała ta skała, w miejscu jej powstawania występowała ciekła woda i panowała temperatura około +18 °C – warunki bardzo odmienne od występujących współcześnie na powierzchni Marsa.

NWA 7034 meteoryt marsjański znaleziony w 2011 na Saharze, znany jako „Black Beauty” („Czarna piękność”), był pierwszym meteorytem z Marsa sklasyfikowanym jako brekcja bazaltowa. Skała skrystalizowała około 2,1 miliarda lat temu w skorupie planety, a proporcje izotopów tlenu wskazują na możliwy kontakt z powierzchnią i atmosferą. Jego skład odpowiada skałom zbadanym przez łaziki marsjańskie i sondy orbitujące wokół planety, a jego szczególną cechą jest duża zawartość wody, dziesięciokrotnie przekraczająca tę występującą we wcześniej zbadanych meteorytach marsjańskich.