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明镜周刊

火星:41亿年前的陨石揭示火星早期历史Mars: 4,1 Milliarden Jahre alter Meteorit liefert Einblicke in frühe Marsgeschichte

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“特加扎001”陨石样本 图片:新墨西哥大学Proben von Meteorit Teghaza 001 Foto: University of New Mexico

从多个方面来说,这块火星陨石都与众不同:它有41亿年历史,是迄今已知最古老的火星陨石。而且,它暗示红色星球上曾可能存在与地球相似的条件。块2022年在马里撒哈拉发现的壮观岩石,如今已由研究人员在专业期刊《科学》上发表描述。

In mehrerlei Hinsicht ist dieser Marsmeteorit etwas Besonderes: Mit 4,1 Milliarden Jahren ist er so alt wie kein anderer bisher bekannter Marsmeteorit. Und er gibt Hinweise darauf, dass auf dem Roten Planeten einst Bedingungen geherrscht haben könnten, wie es sie auch auf der Erde gibt. 2022 in der Sahara in Mali gefunden, haben Forschende das spektakuläre Gestein nun in der Fachzeitschrift »Science« beschrieben.

合著者卡尔·阿吉,他是新墨西哥大学陨石学研究所所长,几年前连同其他来自撒哈拉的陨石样本,得到了这块如今名为“特加扎001”的岩石。“我对其进行了显微镜检查,发现其中含有高浓度的二氧化锰区域,”阿吉在一份声明中表示——二氧化锰是一种化合物,火星车在火星上寻找宜居环境迹象时会寻找这种物质。

Co-Autor Carl Agee, der an der University of New Mexico das Institut für Meteoritik leitet, bekam das Gestein mit dem heutigen Namen Teghaza 001 vor einigen Jahren zusammen mit weiteren Meteoritenproben aus der Sahara. »Ich untersuchte es mikroskopisch und fand darin Bereiche mit hohen Gehalten an Manganoxid«, sagt Agee in einer Mitteilung – Manganoxid sei eine Verbindung, nach der die Rover auf dem Mars als Zeichen für lebensfreundliche Umgebungen suchen.

随后对陨石进行更详细研究的一个团队,在其中发现了微小的锆石晶体,可借此确定火成岩的年代。结果:41亿年,“与大幅差距,是迄今在火星上发现的最古老的火成岩,”阿吉表示。他另一块研究的、非正式名为“黑美人”的陨石,至少在部分区域年龄相仿,但它是由许多不同岩石类型组成的集块岩。而特加扎001则仅由一种岩石组成。

Ein Team, das den Meteoriten dann genauer untersuchte, entdeckte darin winzige Zirkonkristalle, mit deren Hilfe sich das Alter von magmatischen Gesteinen bestimmen lässt. Ergebnis: 4,1 Milliarden Jahre, »mit großem Abstand das älteste jemals gefundene magmatische Gestein vom Mars«, sagt Agee. Ein anderer von ihm untersuchter Meteorit mit dem informellen Namen »Black Beauty« sei zumindest in Teilen ähnlich alt, aber es handele sich um ein Konglomerat aus vielen verschiedenen Gesteinsarten. Teghaza 001 hingegen bestehe nur aus einer einzigen.

陨石Teghaza 001样本:“我们此前从未发现过此类物质” 图片:新墨西哥大学 此外,科学家从该陨石中识别出,它在数十亿年前曾与液体接触。改变的矿物以及异常的氧同位素组成表明了这一点。据此,火星在其早期历史中可能存在与今天这个寒冷干燥的星球截然不同的环境条件。Agee表示,可以将这种环境称为“类地环境”:“有液体在表面流动,有火山形成了水热系统。”

Proben von Meteorit Teghaza 001: »So etwas haben wir noch nie zuvor gefunden« Foto: University of New Mexico Weiterhin konnten die Wissenschaftler an dem Meteoriten erkennen, dass er vor Milliarden von Jahren mit Flüssigkeiten in Kontakt stand. Darauf deuteten veränderte Mineralien sowie die ungewöhnliche Zusammensetzung der Sauerstoffisotope hin. Demnach könnten auf dem Mars in seiner Frühgeschichte erheblich andere Umweltbedingungen geherrscht haben, als es heute auf dem kalten, trockenen Planeten der Fall ist. Man könne diese Umgebung als »erdähnlich« bezeichnen, sagt Agee: »mit Flüssigkeiten, die über die Oberfläche flossen, und Vulkanen, die hydrothermale Systeme schufen«.

这位科学家解释说,其他已知的几亿年前的火星陨石形成于火星像今天一样是“干旱沙漠”的时期。但Teghaza 001显然来自所谓的前诺亚纪——大约45亿年前开始、持续约4亿年的最古老地质纪元。Agee说:“如果火星上曾经存在过丰饶的生命——在地表,而不是隐藏在地下某处——那么我们谈论的就是那个时期。” “那时火星可能仍拥有保护其免受辐射的磁场,并且存在地表水。大气层更加浓厚。”

Andere bekannte Marsmeteoriten von vor einigen Hundert Millionen Jahren seien zu einer Zeit entstanden, als der Mars wie heute eine »trockene Wüste« war, erklärt der Wissenschaftler. Doch Teghaza 001 stammt offenbar aus der sogenannten pränoachischen Periode – der ältesten geologischen Epoche, die vor etwa 4,5 Milliarden Jahre begann und rund 400 Millionen Jahre dauerte. »Wenn es jemals üppiges Leben auf dem Mars gab – an der Oberfläche, nicht irgendwo im Untergrund verborgen –, dann wäre das die Zeit, über die wir reden«, sagt Agee. »Damals hatte der Mars vielleicht noch ein Magnetfeld, das ihn vor Strahlung schützte, und es gab Oberflächengewässer.

仿佛“穿越回过去” 由于Teghaza 001在化学和地质上与其他火星陨石不同,科学家认为它可能来自火星一个此前鲜有探索的区域——一个尚未被任何漫游车勘察过的地区。在研究中,Agee领导的团队确定了与陨石成分相符的几个可能地点。其中多个地点将岩石的起源定位在火星古老的南部高地。

Die Atmosphäre war dichter.« Als würde man »in die Vergangenheit reisen« Da sich Teghaza 001 chemisch und geologisch von anderen Marsmeteoriten unterscheidet, glauben die Wissenschaftler, dass er möglicherweise aus einer bisher wenig erforschten Region des Mars stammt – einem Gebiet, das noch von keinem Rover erkundet wurde. In der Studie identifiziert das Team um Agee mögliche Standorte, die zur Zusammensetzung des Meteoriten passen. Mehrere davon verorten den Ursprung des Gesteins in den alten südlichen Hochländern des Mars.

三男一女:一年火星之旅——志愿者结束美国宇航局极端实验2分钟2分钟8分钟3分钟如果科学家能确定陨石的潜在来源,可能会为未来的漫游车在哪里探索这颗行星的古老地壳提供线索。但特加扎001的发现也表明,关于火星地质多样性还有多少未知。

Drei Männer und eine Frau: Ein Jahr auf dem Mars – Freiwillige beenden extremes Nasa-Experiment2 Min2 Min 8 Min 3 Min Wenn die Wissenschaftler die potenzielle Herkunft des Meteoriten bestimmen können, könnten sie Anhaltspunkte liefern, wo zukünftige Rover die uralte Kruste des Planeten untersuchen sollten. Die Entdeckung von Teghaza 001 zeige aber auch, wie viel über die geologische Vielfalt des Mars unbekannt sei.

“这就像是走出去,回到过去,从火星上四十亿年前的一处岩石突出部分敲下一块石头,”阿吉描述这一发现的意义,“然后我们就有了当时实际发生情况的证据。就是为什么这是一份如此宝贵的样本。我们以前从未找到过这样的东西。在可预见的未来,再次找到这样一份样本的几率几乎为零。”

»Es ist, als würde man hinausgehen, in die Vergangenheit reisen und ein Stück aus einem Felsvorsprung herausbrechen, vor vier Milliarden Jahren auf dem Mars«, beschreibt Agee die Bedeutung dieses Funds, »und dann haben wir diesen Beleg dafür, was damals tatsächlich geschah. Deshalb ist es eine so wertvolle Probe. So etwas haben wir noch nie zuvor gefunden.« Die Chancen gingen gegen null, in absehbarer Zeit noch einmal eine solche Probe zu finden.

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