В открытии, опубликованном в выпуске журнала Planet, исследователи из Чэндуского технологического университета (Китай) раскрыли петрогенетическую историю недавно обнаруженного марсианского метеорита — Северо-Западная Африка (NWA 16254). Этот габброидный шерготтит, первый геохимически обедненный представитель своей текстурной группы, дает беспрецедентное представление о вулканических процессах на Марсе и взаимодействии мантии и коры, заполняя важнейшие пробелы в понимании магматического разнообразия планеты.
Команда учёных объединила передовые методы минералогического картирования и геохимического анализа, чтобы расшифровать двухэтапную историю кристаллизации метеорита. Исследование показало, что NWA 16254 изначально формировался в условиях высокого давления на границе марсианской мантии и коры, где кристаллизовались богатые магнием ядра из пироксена.
Позже магма поднялась на небольшую глубину в коре, где образовались обогащённые железом каймы из пироксена и плагиоклаза. Этот длительный процесс охлаждения, сохранившийся в крупнозернистой структуре метеорита, свидетельствует о периодическом извлечении расплава из долгоживущего истощённого мантийного резервуара — важнейший ключ к реконструкции магматической эволюции Марса.
Геохимическое истощение метеорита, выраженное в дефиците лёгких редкоземельных элементов и низкой летучести кислорода, сближает его с редким метеоритом QUE 94201, что указывает на общий источник магмы. Габброидная текстура, свидетельствующая о медленном охлаждении в камерах земной коры, делает его уникальным архивом подповерхностного магматизма.
Эти результаты ставят под сомнение существующие модели эволюции марсианских вулканов, поскольку стабильно низкий уровень летучести кислорода в NWA 16254, подтверждённый наличием ильменитовых агрегатов, содержащих Ti3+, указывает на сохранение восстановительных условий во время кристаллизации. Это подчёркивает неоднородность мантии Марса и поднимает вопросы об эволюции планеты на протяжении миллиардов лет. Будущие геохронологические исследования помогут определить, является ли этот метеорит результатом древнего плавления мантии (~2,4 миллиарда лет назад) или более молодой магматической активности, и дать представление о термической истории Марса.
В исследовании используются самые современные методы, в том числе картирование с помощью интегрированного минерального анализатора и лазерная абляция с индуктивно-связанной плазмой и масс-спектрометрией для определения зональности минералов и распределения микроэлементов. Эти методы позволили выявить различия в геохимическом поведении в ядрах и краях пироксенов — явление, имеющее решающее значение для реконструкции динамики магматического очага. Для исследователей хорошо сохранившиеся геохимические характеристики NWA 16254 представляют собой идеальную цель для изотопного анализа, который поможет определить сроки истощения марсианской мантии и уточнить модели планетарной дифференциации.
[Фото: Chen, J.-F., Tian, X., & Cao, F. / Chengdu University of Technology]
