Có khoảng 61.000 thiên thạch trên Trái đất, hoặc ít nhất là có bao nhiêu đã được tìm thấy. Trong số đó, khoảng 200 người trong số họ rất đặc biệt: họ đến từ Sao Hỏa. Và 200 thiên thạch đó đã là manh mối quan trọng cho cách Sao Hỏa hình thành trong Hệ Mặt trời đầu tiên.
Chúng ta biết rằng Sao Hỏa là một nơi rất khác trong quá khứ. bề mặt lâu đời nhất của sao Hỏa cho thấy dấu hiệu của nước, hoạt động núi lửa, và tác động từ vi thể hành tinh, được định nghĩa là proto-hành tinh lên đến khoảng 1930 km (1200 dặm) đường kính. Nhưng nhiều manh mối về sự hình thành Sao Hỏa bị xóa bỏ sau hàng tỷ năm, ngoại trừ các thiên thạch.
Một số tác động lên Sao Hỏa đủ mạnh để đẩy các thiên thạch vào không gian và một số thiên thạch đó đã tấn công Trái đất dưới dạng thiên thạch. Những thiên thạch này chứa các biến thể lớn của các nguyên tố như vonfram và bạch kim. Vonfram và bạch kim có ái lực với sắt, và trong thời gian đầu Mars Mars, những ngày nóng chảy, vonfram và bạch kim sẽ bị chìm xuống lõi hành tinh cùng với sắt.
Vì vậy, các thiên thạch sao Hỏa mà chúng ta tìm thấy trên Trái đất là một mẫu của lớp vỏ sao Hỏa tại thời điểm va chạm ban đầu. Kể từ khi người sói vonfram và bạch kim xuất hiện trong lớp vỏ tại thời điểm va chạm, bị chìm xuống lõi, chúng hẳn phải đến từ một nơi khác. Một nghiên cứu mới cho biết rằng vonfram và bạch kim trong các thiên thạch xuất phát từ lớp vỏ của các hành tinh đâm vào Sao Hỏa và không phải từ lớp vỏ ban đầu của Sao Hỏa. Thay vào đó, Sao Hỏa mất nhiều thời gian để hình thành hơn so với suy nghĩ và trong thời gian đó, các hành tinh đã đâm sầm vào Sao Hỏa, tạo ra lớp vỏ mà Lôi được các thiên thạch lấy mẫu.
Nghiên cứu này có tiêu đề là một lớp phủ martian không đồng nhất về mặt cấu trúc do sự bồi tụ muộn. Tác giả chính là Simone Marchi từ Viện nghiên cứu Tây Nam (SwRI). Bài viết được công bố trên tạp chí Science Advances.
Nếu các hành tinh lắng đọng vonfram và bạch kim của chúng trên bề mặt sao Hỏa, điều đó có nghĩa là các hành tinh này đã tấn công sao Hỏa sau đó trong lịch sử của chúng, sau khi hành tinh nguội đi và lõi chính đã hình thành. Bằng cách mở rộng, điều này có nghĩa là Sao Hỏa mất nhiều thời gian để hình thành hơn so với suy nghĩ ban đầu. Tỷ lệ đồng vị trong các thiên thạch từ sự phân rã phóng xạ trong lớp vỏ củng cố ý tưởng rằng sự hình thành sao Hỏa mất nhiều thời gian hơn.
Trước đây, bằng chứng trông giống như sao Hỏa hình thành trong khoảng 2 đến 4 triệu năm. Nhưng kết luận đó dựa rất nhiều vào các thiên thạch sao Hỏa và tỷ lệ đồng vị vonfram của chúng. Nghiên cứu mới này cho thấy rằng số lượng hạn chế của những thiên thạch có sẵn cho nghiên cứu đã làm sai lệch kết quả.
Chúng tôi biết Sao Hỏa nhận được các nguyên tố như bạch kim và vàng từ những vụ va chạm lớn, sớm. Để điều tra quá trình này, chúng tôi đã thực hiện các mô phỏng tác động thủy động lực học bằng hạt mịn, theo SwRI, Tiến sĩ Simone Marchi, tác giả chính của bài báo Science Advances nêu ra những kết quả này. Dựa trên mô hình của chúng tôi, các va chạm ban đầu tạo ra một lớp phủ sao Hỏa không đồng nhất, giống như đá cẩm thạch. Những kết quả này cho thấy quan điểm phổ biến về sự hình thành Sao Hỏa có thể bị sai lệch bởi số lượng thiên thạch hạn chế có sẵn để nghiên cứu.
Tỷ lệ đồng vị vonfram trong thiên thạch đã dẫn đến kết luận rằng Sao Hỏa hình thành trong khoảng 2 đến 4 triệu năm. Nhưng những va chạm với các hành tinh với lớp vỏ của chính chúng có thể đã làm thay đổi sự cân bằng tỷ lệ vonfram trong lớp vỏ Mars Mars, và điều đó cho thấy rằng phải mất tới 20 triệu năm để Sao Hỏa hình thành. Và đó là những gì mà mô hình đội ngũ cho thấy.
Các va chạm của các viên đạn đủ lớn để có lõi và lớp phủ của riêng chúng có thể dẫn đến một hỗn hợp không đồng nhất của các vật liệu đó trong lớp phủ sao Hỏa ban đầu, ông đồng tác giả Tiến sĩ Robin Canup, phó chủ tịch của Khoa Kỹ thuật và Khoa học Vũ trụ SwRI. Điều này có thể dẫn đến những cách hiểu khác nhau về thời điểm hình thành Sao Hỏa so với những người cho rằng tất cả các viên đạn đều nhỏ và đồng nhất.
Một trong những vấn đề với thiên thạch sao Hỏa là chúng ta không biết chính xác chúng có nguồn gốc từ đâu trên sao Hỏa và chúng ta không biết liệu chúng có phải là mẫu đại diện của toàn bộ vỏ hay không, hoặc chúng chỉ từ một số ít địa điểm. Chỉ với khoảng 200, nó không chắc rằng họ là một mẫu đa dạng. Trên thực tế, nhiều khả năng là tất cả các thiên thạch sao Hỏa bắt nguồn từ các tác động tương đối ít.
Nghiên cứu mới này cho thấy các vị trí khác nhau trên lớp vỏ sao Hỏa có thể đã nhận được nồng độ vật liệu khác nhau từ các tên lửa lớn khác nhau. Điều đó đòi hỏi nồng độ khác nhau của các yếu tố yêu sắt.
Khó khăn trong việc hiểu sao Hỏa là do thiếu mẫu. Thiên thạch sao Hỏa, trong khi hấp dẫn và thú vị về mặt khoa học, không phải là một mẫu đại diện. Các nhiệm vụ trong tương lai tới Sao Hỏa hy vọng sẽ trả lại nhiều mẫu hơn cho nghiên cứu. Với những người trong tay, các nhà khoa học sẽ có thể có được một ý tưởng tốt hơn về cách các loại đá yêu sắt có thể thay đổi trong lớp vỏ sao Hỏa ngày nay.
Điều đó sẽ giúp chúng ta hiểu về lịch sử hình thành hành tinh.
Để hiểu đầy đủ về sao Hỏa, chúng ta cần hiểu vai trò của những vụ va chạm sớm nhất và mạnh mẽ nhất trong quá trình tiến hóa và thành phần của nó, ông March Marchi kết luận.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: MÔ HÌNH SwRI GỢI Ý TRONG THỜI GIAN DỄ DÀNG CHO CÔNG CỤ MARS
- Tài liệu nghiên cứu: Một lớp phủ martian không đồng nhất về mặt cấu tạo do sự bồi tụ muộn
- Tạp chí vũ trụ: Hành tinh sao hỏa, từ cực đến cực
