新研究通过火星陨石中的锆石成分推断出了大型撞击的线索

在近日发表于《科学进展》杂志上的一篇文章中，来自科廷大学、西澳大利亚大学、以及格拉斯哥大学的一支研究团队，揭示了早期火星遭遇小行星撞击而受到高强度破坏的首个明证。具体说来是，他们对火星陨石 NWA 7034 中的矿物锆石颗粒展开了深入研究。

火星陨石极为罕见，其仅重 320g，最初发现地为北非。（来自：NASA）

由于外观黝黑，它又被称作“黑美人”（Black Beauty）。而对其了解的深入，或有助于揭示火星何时存在适合生命存在的环境的线索。

来自科廷大学行星科学学院的研究一作、该校科学与技术中心（SSTC）博士生 Morgan Cox，将该陨石描述为破碎的岩石碎片 + 矿物（主要是玄武岩）的集合体。

研究配图 - 1：陨石组合元素图，红绿蓝分别为铁钙镁。

经历漫长的时间、以及机缘巧合下的长途跋涉，NWA 7034 终于来到了地球上。而在陨石内部发现的锆石，保留了仅在大型陨石撞击期间发生的破坏的直接证据。

研究配图 - 2：锆石颗粒的扫描电子显微镜图像

Morgan Cox 女士补充道，这是一枚来自红色星球的“一次性”礼物，但之前从未有人在黑美人矿物中发现过高压冲击变形。44.5 亿年前的冲击破坏，为火星表面早期的动态过程提供了新的证据。

研究配图 - 3：冲击变形锆石晶粒的 U/Pb 协和图

作为参考，这类冲击破坏在地球和月球上也有许多发现，包括在墨西哥毁灭恐龙的那一次。然而在此之前，我们一直缺乏对火星的同样了解。

研究配图 - 4：冲击孪晶锆石在角砾岩并入和岩化之前的可能起源位置

研究合著者、同来自科廷大学 SSTC 的 Aaron Cavosie 博士表示：

黑美人陨石中锆石颗粒的出现，提供了对早期火星的巨大影响的物理证据，可知其对这颗年轻行星的宜居性产生了影响。

先前对火星陨石中的锆石研究表明，若没有明确的冲击破坏，适合火星生命存在的条件，可能在 42 年前就已经存在。

研究配图 - 5：地球 / 火星宜居性的历史演变

在这段时间之后，火星继续受到了撞击轰炸，同等规模足以导致地球上的大规模生物灭绝。

新研究着眼的锆石，则提供了这种影响的直接证据，并且强调了宜居性窗口的发生时间、可能较以往认为的要晚 —— 或与 3.9 ~ 37 亿年前火星上存在液态水的证据相吻合。

有关这项研究的详情，已经发表在 2022 年 2 的《Science Advances》期刊上。

原标题为《Impact and habitability scenarios for early Mars revisited based on a 4.45-Ga shocked zircon in regolith breccia》。