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富含锆石的陨石NWA 7533中，含有火星古代地壳的碎片。
原始物质从地幔深处逐渐上升，“滋养”了火星表面的火山。
phys.org网站当地时间11月17日报道，丹麦哥本哈根大学的研究人员通过分析一颗来自火星的古老陨石，发现这颗红色星球可能富含锆石矿物。其中“年轻”的锆石大多来自火星内部，包含了这颗星球深处难以探查的内部信息。
这一发现对于深入了解火星的内部结构具有重要意义。相关研究成果近日刊登于《美国国家科学院院刊》。
含铀锆石是大陆地壳中的富集成分之一，它能够提供大陆和大型地质特征（山脉和巨型火山）的年代及起源信息。与地球不同的是，火星地壳没有经历过进化过程，其成分与地球洋底发现的地壳相似。而在洋底，锆石是非常罕见的。因此，科学家认为锆石可能不会是火星上的常见矿物。
项目负责人Martin Bizzarro教授表示：“当我们在火星陨石中发现这么多的锆石时，感到非常震惊。这些锆石为我们打开了了解火星地质历史的时间窗口。”
研究人员从古代火星陨石NWA 7533（Black Beauty）中提取了大约60颗锆石晶体，大部分晶体诞生于45亿年前——此时，火星才刚刚形成。此外，他们也有一些意外发现：部分锆石十分“年轻”，年龄为3~15亿岁。
Bizzarro说：“这些年轻锆石可能蕴藏着丰富信息。Black Beauty来自火星南半球，那里并没有任何新形成的火山地貌。因此，这些锆石唯一可能的来源是北半球的塔西斯火山区，那里最近有活跃的大型火山。”
科学家们认为，塔西斯火山区可以反映火星深层的岩浆活动，它与地球上的夏威夷火山群岛很相似。不过，由于板块构造原因，太平洋板块不断移动，在地球上形成了一系列年龄递减的火山岛。而火星没有板块构造，所以所有年龄段的火山都聚集在同一区域。
如果Bizzarro团队的判断正确，这就是科学家首次发现直通火星内部深处的研究途径，也许能帮助揭开火星的内部构造与成分之谜。
为了更深入地了解火星内部深处的特征，研究人员分析了锆石中的铪同位素组成。铪元素与锆石密切相关，它保留了锆石形成地点的信息。
Bizzarro说：“我们发现这些年轻锆石中的铪同位素组成不同于任何已知的火星陨石。这表明年轻锆石来自未知的火星内部原始储层。”
它们的铪同位素组成与太阳系中最原始的球粒陨石非常接近。球粒陨石自形成以来，成分几乎从未改变。这也意味着，自火星形成以来，其内部构造基本没有变化。而原始储层的存在可能也与火星缺乏板块构造有关。
研究人员表示，此次发现或对未来的火星探测任务有一定指导意义。Bizzarro总结：“我们的研究表明，获取锆石样品并返回地球的任务对于了解火星的地质历史有很高的科学价值。”
科界原创
编译：德克斯特
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《美国国家科学院院刊》
期刊编号：0027-8424
原文链接：
https://phys.org/news/2020-11-ancient-zircon-minerals-mars-reveal.html
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