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.
Используя современные методы минералогического картирования и геохимического анализа, исследователи реконструировали двухэтапный процесс кристаллизации метеорита. Полученные данные свидетельствуют о том, что NWA 16254 первоначально образовался в условиях высокого давления на границе между марсианской мантией и корой. В этом месте формировались богатые магнием кристаллы пироксена.
Магма поднялась на небольшую глубину в земной коре, где сформировались богатые железом каймы, состоящие из пироксена и плагиоклаза. Сохранившаяся в крупнозернистой структуре метеорита длительная история охлаждения указывает на периодическое изъятие расплава из устойчивого истощённого мантийного резервуара, что является важным фактором для понимания эволюции магматических процессов на Марсе.
Дефицит лёгких редкоземельных элементов и низкая летучесть кислорода, которые характеризуют геохимическое истощение метеорита, позволяют провести его к редкому метеориту QUE 94201, что говорит об общем источнике магмы. Габброидная текстура, указывающая на медленное охлаждение в камерах земной коры, делает его уникальным свидетелем подповерхностного магматизма.
Полученные данные противоречат общепринятым представлениям об эволюции марсианских вулканов. Это объясняется тем, что стабильно низкий уровень кислорода в образце NWA 16254, что подтверждается присутствием агрегатов ильменита, содержащих титан, указывает на 3+, наличие таких признаков указывает на то, что условия, способствующие кристаллизации, оставались стабильными. Это свидетельствует о неоднородности мантии Марса и ставит вопросы о её эволюции на протяжении миллиардов лет. Планируемые геохронологические исследования позволят установить, является ли этот метеорит продуктом древнего плавления мантии (примерно 2,4 миллиарда лет назад) или результатом более поздней магматической активности, и помогут понять термическую историю Марса.
Для проведения исследования применялись передовые методики, такие как картирование с использованием интегрированного минерального анализатора и лазерная абляция с индуктивно-связанной плазмой и масс-спектрометрией. Они позволили определить зональность минералов и распределение микроэлементов. Выявленные различия в геохимическом поведении ядер и краев пироксенов имеют важное значение для реконструкции динамики магматического очага. Хорошо сохранившиеся геохимические характеристики NWA 16254 представляют собой ценный объект для изотопного анализа, который позволит установить сроки истощения марсианской мантии и уточнить модели планетарной дифференциации.
[Фото: Chen, J.-F., Tian, X. и Cao, F. / Университет технологий Чэнду ]