什么是火星陨石,它是怎么到达地球的?为何被称为火星的“信使”

什么是火星陨石,它是怎么到达地球的?为何被称为火星的“信使”,第1张

大家都知道,太空中存在着大量的小行星或固体碎块,当它们被地球引力捕获,将变成流星坠入大气层。大部分的流星都会在到达地球表面之前燃烧殆尽。但是也有个别例外,没燃烧完的残骸坠落到地面,就形成了陨石

什么是火星陨石,它是怎么到达地球的?为何被称为火星的“信使”,文章图片1,第2张

地球上拍摄的英仙座流星雨,大部分流星体是如沙砾般大小的固体碎片,进入大气层后会燃烧殆尽

目前,地球上已经被收录编号的陨石多达7万多块,其中有200多块是火星陨石

那么这些陨石是怎么被判定来自火星的呢?它们是怎么从火星来到地球的呢?能否我们解开火星生命之谜呢?下面带大家一探究竟。

|火星陨石是怎么被辨认出来的?

200多块的火星陨石是怎么从2万多块陨石中被辨认出来的呢?

虽然目前最早被发现的火星陨石是发现在1815年的法国。但是真正辨认出它的身份,其实还是得上世纪70年代以后了。

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掉落到地球上的陨石大部分很小,当然也有大型陨石,比如纳米比亚的霍巴陨石,重达60吨

上世纪70年代,美国发射了“海盗”号等火星探测器,对火星大气进行了研究,使得人类第一次对火星大气有了直接的认识。

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海盗探测计划是火星探测史上最昂贵的计划之一,也是1990和2000年代前最成功,提供信息最多的火星探测计划

火星的大气成分和地球有很大的区别,科学家在对某些陨石内部玻璃体进行研究时发现,其中包裹着微量的气体。在实验室里对释放的气体进行分析后发现,发现个别陨石的二氧化碳、氮气、氖气、氪等气体分子含量与此前火星探测器获得的火星大气成分光谱数据一致。因此怀疑其来自于火星。

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部分陨石中存在玻璃体,这是小行星撞击行星表面时高温形成,通常玻璃体里会含有微量的行星原始大气成分

另外,科学家通过对陨石进行放射性同位素测量,发现有少量陨石年龄较为年轻,大概是2亿年至20亿年不等。而大部分陨石都在40亿年以上。

而通过此前对月岩的研究,识别出的月球岩石年基本上都在30-40亿年左右,因为30-40亿年前月球已经冷却。参考之前的推算,火星在2亿年前可能仍存在火山喷发,因此会产生新的岩石。那么科学家怀疑,年龄较轻的陨石来自火星的几率比较大。

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阿波罗登月计划带回了大量月岩样本,为人类了解月球岩石成分和月球年龄提供了关键的素材

随着火星探测的深入,美国发射的“好奇号”火星车携带了激光发射器光谱分析仪。“好奇号”火星车可以在10秒内,向目标岩石发射30束功率高达到100万瓦的激光束,足以灼烧岩石表面的少量物质,使之成为等离子气体,然后通过光谱分析仪对这些气体进行光谱信号分析,让地球的科学家了解其成分。

科学家发现火星岩石相较于地球和月球的岩石,其铁锰比值会比较低,而且氧同位素组成也与月球、地球都不同。

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2012年成功到达火星的美国“好奇号”火星车,使用激光轰击火星岩石表面,进行光谱分析

有了这样一手的火星岩石成分数据,对地球上的陨石内的同位素和元素含量进行比对,加之上述两个推断方法作为参考,三管齐下,就能最终确认火星陨石的身份

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著名的火星陨石ALH84001

|那么这些火星陨石是怎么飞到地球上来的呢?

火星虽然比地球小,引力也比地球弱,但是好端端的火星岩石怎么飞到地球上来了呢?

其实还是来源于小行星撞击。

大家都知道,地球诞生之初以及诞生之后的漫长过程中,也经受过无数次的小行星撞击,甚至恐龙的灭绝也被归因于此。作为比地球要小一号的临近的火星,也同样未能幸免。

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普遍认为,地球上恐龙灭绝事件是一颗小行星的撞击引起

当小行星撞击火星,激起的碎片速度达到5KM/秒的火星逃逸速度,这个岩石碎片就可能会突破火星的引力进入太空。

当然不是所有撞击都能让岩石碎片达到这个速度飞出火星,飞出火星的岩石碎片经过漫长的旅途,到达地球的几率更是少之又少。而且火星岩石碎片在坠入地球大气层后,没有因为与大气摩擦燃烧殆尽,才能变成落到地表的火星陨石。

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想把火星岩石撞进太空飞离火星,必须要让岩石达到5KM/秒的火星逃逸速度

可见火星陨石的弥足珍贵。

|地球上哪里容易发现火星陨石?

很简单,地球上哪里容易发现陨石,哪里曾经发现的陨石多,哪里才容易发现来自火星陨石。

那哪里容易发现陨石呢?南极和沙漠。

南极发现的陨石多,是因为冰雪的对岩石的富集作用。一是陨石掉到南极冰盖上后,被冰雪包裹,得到了很好的保存;二是冰盖在缓慢移动的过程中,会因为地形和气候变化消融,消融的位置,岩石沉淀较多,因此容易发现陨石。

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南极的冰盖不仅能很好的保护陨石,还有富集作用

沙漠里也是因为气候干燥,因此便于陨石的保存,但是与南极相比,沙漠里的陨石一有可能被流沙覆盖,二是相对较分散。

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撒哈拉沙漠里发现的nwa7533火星陨石

森林和海洋里就很难发现陨石了,要么很快被生物分解破坏掉,要么沉睡海底无影无踪。

|火星陨石有什么重要性?能解开火星生命之谜吗?

今年这个7月,中国、阿联酋、美国同期发射火星探测器,掀起一股火星热。但要知道一点,人类靠火星车采集的火星岩石样本目前仍无法返回地球。地球上的科学家一时半会还无法触摸到火星上采集来的岩石样本。

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火星岩石样本的返回,还得多年之后才能实现

但是,与耗资巨大的火星探测相比,利用来自火星的信使——火星陨石来研究了解关于火星地质、气候、甚至生命信息等,不失为一种低成本的策略。

对于火星陨石的研究,确实也让科学家获得了许多关于火星是否存在过生命的证据。

据发表在美国《科学快讯》网站上的一篇研究报告显示。科学家对一颗名为“西北非7034”的研究显示,构成这颗陨石的岩石诞生于21亿年前。比此前在地球上发现的许多诞生于2-4亿年前的火星陨石要早的多。而对这颗陨石的进一步研究发现,它的含水量比其它多数火星陨石要高出近10倍!这说明,在火星诞生后,至少21亿年前火星地表曾经存在大量液态水。而液态水是生命产生的必要条件。

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西北非7034——迄今地球上发现的最古老的火星陨石之一

而科学家在对一颗在南极发现的名为“艾伦-希尔斯84001”的火星陨石进行了分析。科学家用高分辨率的透射电镜(TEM)与扫描电镜(SEM),结合能量分散光谱学方法对陨石内部的晶体成分进行分析。发现这些矿石晶体的尺寸、纯度、形态与晶体结构,都和由地球上的趋磁细菌产生的晶体的特征一样,因为晶体只在陨石内部存在,可以排除地球污染样本的可能,进一步的测定得知至少25%的晶体是由细菌形成的。这是迄今为止科学家发现的认为火星曾经出现过生命的最有力证据。

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科学家推算艾伦-希尔斯84001从火星到达地球飞了1600万年,降落地球也已1.3万年,带来了生命的信息

但是,在地球上找到的火星陨石实在太少,还不足以支撑充分的推测。对火星的全面研究,还得期待未来的火星探测中能够获得更多更丰富的信息。

反正一时半会儿还去不了火星,那就一起去找火星陨石吧!

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