通过对车里雅宾斯克陨石的微观分析？帮助重建行星的诞生方式和时间
由剑桥大
【菜科解读】
由剑桥大学领导的一组研究人员结合了车里雅宾斯克陨石的测年和微观分析——这颗陨石在 2013 年落到地球上并成为头条新闻——以获得对古代撞击事件发生时间的更准确的限制。
他们的研究发表在《通讯地球与环境》杂志上，研究了陨石中的矿物质如何随着时间的推移受到不同影响的破坏，这意味着他们可以确定可能与行星形成有关的最大和最古老的事件。
“陨石撞击年龄通常是有争议的：我们的工作表明，我们需要利用多条证据来更加确定撞击历史——就像调查一个古老的犯罪现场一样。
”领导这项研究的剑桥地球科学系的克雷格·沃尔顿说。
在我们太阳系历史的早期，包括地球在内的行星是由小行星和更大的天体（称为原行星）之间的大规模碰撞形成的。
“这些影响的证据是如此古老，以至于它已经在行星上丢失了——尤其是地球的记忆很短暂，因为地表岩石不断被板块构造循环利用，”合著者奥利·肖特尔博士说，他是剑桥大学地球科学系和天文学研究所的联合成员。
相比之下，小行星及其以陨石形式落入地球的碎片是惰性的、寒冷的和更古老的——这使它们成为碰撞的忠实计时员。
这项与中国科学院和开放大学的研究人员合作的新研究记录了车里雅宾斯克陨石内部的磷酸盐矿物如何被不同程度地破碎，以拼凑碰撞历史。
目的是证实陨石的铀铅年代测定，该测定观察一种同位素衰变为另一种同位素所经过的时间。
中国科学院北京地质与地球物理研究所进行铀铅测年的胡森博士说：“大多数原始陨石中的磷酸盐是测定陨石在其母体上所经历的冲击事件的绝佳目标。
”
之前对这颗陨石的测年揭示了两个撞击年龄，一个是较早的，大约 45 亿年前的碰撞，另一个是在过去 5000 万年内发生的。
但这些年龄并不是那么明确。
就像一幅画随着时间的推移而褪色一样，连续的碰撞会使曾经清晰的画面变得模糊，导致科学界对年龄甚至记录的撞击次数的不确定性。
这项新研究将车里雅宾斯克陨石记录的碰撞按时间顺序排列，方法是将陨石上新的铀铅年龄与在其晶体结构内看到的碰撞引起的加热的微观证据联系起来。
这些微观线索随着每次连续撞击在矿物中累积，这意味着可以区分碰撞、按时间顺序排列和确定日期。
发现表明，含有最古老碰撞印记的矿物要么在高温下破碎成许多较小的晶体，要么在高压下强烈变形。
研究小组还描述了陨石中的一些矿物颗粒，它们在较低的压力和温度下因较小的撞击而破裂，并且记录的年龄更近，不到 5000 万年。
认为，这种撞击可能将车里雅宾斯克陨石从其宿主小行星上切下，并将其撞向地球。
总之，这支持两阶段的碰撞历史。
科学家们对 45 亿年前撞击的日期特别感兴趣，因为这大约是我们认为地月系统形成的时间，可能是两个行星体碰撞的结果。
车里雅宾斯克陨石属于所谓的石陨石群，所有陨石都含有高度破碎和重熔的物质，与这次巨大的撞击大致同时发生。
新获得的日期支持先前的建议，即许多小行星在 4.48 至 44.4 亿年前经历了高能碰撞。
“所有这些小行星此时都记录了强烈的融化，这一事实可能表明太阳系正在重组，这可能是由于地月形成，也可能是巨行星的轨道运动。
”
沃尔顿现在计划在月球形成影响的窗口上完善约会，这可以告诉我们我们自己的星球是如何形成的。
230万年前巨大的小行星撞击火星留下20亿个陨石坑
（图片来源：uux.cn/JPL加州理工学院、美国国家航空航天局、亚利桑那大学）（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：200多万年前，一颗巨大的小行星撞击火星，在火星表面留下了一个巨大的陨石坑和大约20亿个较小的陨石坑。
这些次级陨石坑分布在1000英里（1800公里）的区域，使这颗小行星成为相对较近历史上对这颗红色星球最大的撞击之一。
据估计，每300万年就有一次小行星撞击火星，其质量足以造成如此大范围的破坏。
撞击发生在火星赤道，人类将其命名为Elysium Planitia；它留下了一个8.6英里（13.9公里）宽、0.62英里（1公里）深的主坑，名为科林托。
另一方面，根据研究结果背后的科学家称，撞击产生的次级陨石坑大小从656英尺（200米）到0.8英里（1.3公里）不等，并以一个大型“射线系统”向外延伸。
尽管该火山口已有230万年的历史，但研究小组认为，该火山口及其次级火山口非常年轻，其中一些火山口被雕刻成源自火星死火山Elysium Mons顶峰的熔岩流。
该团队在一项相关研究中写道：“科林托陨石坑是Elysium Planitia的一个新撞击坑，它产生了火星上最广泛的热射线系统和次级陨石坑之一，向南延伸约1243英里（2000公里），覆盖了火星上近180的弧。
”。
一幅插图显示了火星勘测轨道飞行器在这颗红色星球周围原位收集数据。
（图片来源：uux.cn/Robert Lea/美国国家航空航天局）作者解释了他们是如何利用美国国家航空航天局火星勘测轨道飞行器收集的热成像和可见成像数据来描述撞击抛入火星大气层的陨石坑和碎片毯，或“喷出物”的。
喷出物是指由于某种撞击而从火山口“喷出”的任何物质。
在这种情况下，喷出物是从小行星撞击形成的巨大主坑空洞中喷出的火星碎片。
这些数据由航天器的高分辨率成像实验（HiRISE）和上下文相机（CTX）仪器收集，并提供给一个机器学习程序，该程序将此次撞击的喷出物造成的陨石坑与其他小行星撞击事件产生的火星陨石坑分离开来。
然后，这些信息被用来估计撞击的年龄和最初撞击产生的次级撞击坑的总数。
通过测量从科林托延伸出来的次级撞击坑的分布，研究小组发现主撞击坑的南部和西南部分布最为集中。
陨石坑北部缺乏喷出物，科学家们认为这表明造成这场破坏的小行星以大约30到45度的角度进入了这颗红色星球的大气层。
研究人员发现的最远的次级陨石坑表明，撞击产生的一些喷出物发射距离1150英里（1850公里）。
这大约是大峡谷长度的四倍。
从科林托延伸的喷出物碎片场的图形表示。
（图片来源：uux.cn/Golombek等人）然而，次级撞击坑不仅在距离主撞击区的距离和大小上有所不同。
研究小组还根据它们的形状对它们进行了分类。
有些是圆形和半圆形，而另一些则是“扁平圆形”或“椭圆形”研究人员确定，次级陨石坑的形状或“形态”与形成它们的碎片喷出的速度、这些碎片的大小以及它们撞击的火星区域的表面成分有关。
在科林托附近，次级撞击坑呈半圆形状，在距离主撞击区更远的地方发现了椭圆形的撞击坑。
研究小组写道：“科林托形成的大量次级火山口与大多数喷出的物质一致，这些物质都是坚硬、坚硬的玄武岩。
”。
玄武岩是由富含镁和铁的熔岩快速冷却形成的火山岩，因此这些碎片很可能代表小行星撞击的火山之前喷出的熔岩。
这次小行星撞击从火星表面发射的一些喷出物的成分表明，太空岩石撞进水或冰中。
科林托陨石坑底部遍布的“坑”也表明了这一点，这意味着撞击对富含冰的物质产生的影响会排出水或气体。
该团队的研究结果于3月早些时候在德克萨斯州举行的第55届月球和行星科学年会上发表。
最大火星地震的地震波揭示了可能的流星体撞击
洞察号是第一个深入研究火星“内部空间”：地壳、地幔和核心的外层空间地震仪。
（神奇的地球uux.cn）据cnBeta：在火星上探测到的最大地震揭示了其地壳中的层，这些层可能表明过去与大质量物体（如流星体）发生过碰撞。
以前的数据表明过去发生过大的影响，研究结果提供了可能支持这一假设的证据。
这项由加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 行星科学家领导并发表在《地球物理研究快报》两篇论文中的研究还表明，火山岩和沉积岩的交替层位于地表之下。
4.7 级地震或火星地震发生在 2022年5月，全过程持续了四个多小时，释放的能量是之前记录的任何地震的五倍。
虽然按照地球标准，地震的强度不大，但它的威力足以将地震表面波完全环绕地球的圆周，这是首次在火星上观察到这种现象。
“InSight 着陆器上的地震仪记录了数千次火星地震，但从未发生过如此大的地震，着陆后花了三年多的时间才记录下来，”通讯作者、地球、行星和空间科学教授 Caroline Beghein 说。
“这次地震产生了不同种类的波，包括两种被困在地表附近的波。
此前，在两次撞击事件之后，从未在火星地震期间观察到这两者中的一个。
”绘制地震活动图、对火星的影响位置和频率以及内部结构对于未来前往火星的任务非常主要，因为它将告知科学家和工程师在何处以及怎么修筑结构以确保未来人类探险者的安全。
与在地球上一样，研究地震波怎么穿过岩石可以为科学家提供有关地球地表以下温度和成分的线索，这有助于为寻找地下水或岩浆提供信息。
它还有助于科学家了解过去塑造地球的力量。
Beghein的小组结合了两种类型的表面波（称为 Love 波和 Rayleigh 波）的测量结果来推断地下剪切波的速度，该剪切波水平传播并垂直于波传播方向移动岩石。
这是首次在火星上同时观察到Love波和Rayleigh波。
测量结果表明，当地下 10 到 25 公里之间的岩石在几乎平行于行星表面的方向上振动时，剪切波在地壳中的移动速度比岩石在垂直方向振动时更快。
“这种波速信息与地壳内部的变形有关，”Beghein 说。
“很久以前沉积的交替火山岩和沉积层，或非常大的撞击，如流星体，很可能是我们观察到的地震波测量结果的真相。
”这些数据还使 Beghein 小组的加州大学洛杉矶分校博士后研究员 Jiaqi Li 了解到，剪切波在火星南部高地地区的移动速度比在北部低地地区快。
火星北半球海拔较低，陨石坑比南半球多。
解释这种差异起源的流行理论对低地产生了很大影响。
新数据表明低地存在厚厚的沉积岩堆积和相对较高的孔隙率。
大量的气体，例如沉积岩中的空气，会减慢波浪的速度。
