Марсианский метеорит: тело неопределённого возраста

Иногда практическая возможность исследовать изучаемый объект наносит сильный удар по теории. Скажем, нынешние модели развития планет земной группы в один голос утверждают: Марс, с его массой вдесятеро меньше земной, не может иметь нормальной тектоники плит, и восходящие потоки в мантии, которые её обусловливают, для него тоже нехарактерны.

А вот некоторые метеориты достоверно марсианского происхождения давали слегка иную картину. Они сложены из базальтов, состав которых характерен для мантии Марса. Правда, чтобы оказаться на Земле в качестве метеоритов, такие камни просто обязаны были находиться неподалёку от поверхности Красной планеты. Очевидно, при этом встаёт вопрос об их возрасте. Когда именно материал мантии мог «всплыть» на поверхность?

Десмонд Мозер (Desmond Moser) вместе с коллегами по Университету Западного Онтарио (Канада) подверг тщательному анализу несколько таких метеоритов и выяснил нечто интересное. Текущие датировки некоторых образцов разнятся от одного датировавшего учёного к другому, причём в широчайшем диапазоне — от 200 млн до 4 млрд лет. Если всё это время куски мантийного материала действительно оказывались на поверхности Марса, то тезис об отсутствии восходящих потоков и конвекции в мантии начинает выглядеть как-то бледно.

Проанализировав типичный марсианских метеорит на примере найденного в Северной Африке NWA 5298, учёные пришли к выводу, что ошибки в датировках были вызваны сложностью самого материала. В нём встречаются вкрапления бадделеита (оксида циркония), обычно образующегося при извержениях вулканов и характерного для пород, переживших расплавление. Такие включения имели возраст порядка 200 млн лет, в то время как основания часть метеорита имела значительный объём более древнего материала с небольшим количеством почти полностью распавшихся изотопов свинца, которые использовались для определения возраста. Древним оказался именно мантийный материал, по всей видимости, некогда поднятый близко к поверхности и затем расплавившийся в ходе эпизода вулканической активности. Само извержение, перемешавшее все компоненты метеорита в одно целое, исследователи относят к периоду примерно 20 млн лет назад. То есть у метеорита «много возрастов».

Итак, ошибки в датировке были обусловлены тем, что геологи, ею занимавшиеся, просто выбирали те части метеорита, которые казались им наиболее хронологически достоверными. Использование же сочетания датировки по распаду урана и свинца с новой методикой, определяющей возраст пород посредством пучка из ионов кислорода, позволило получить полную картину «слоёного пирога». А как быть с переносом вещества в мантии? Исследователи полагают, что наличие всего трёх хронологически далёких пластов в материале не позволяет говорить о систематическом перемешивании марсианской магмы. Некогда мощный выход магматического материала мог разместить близко к поверхности много магмы возрастом 4 млрд лет, а затем молодой вулканизм сначала подплавил её, а потом вынес на склон одного из марсианских супервулканов. Словом, теорию малоподвижности мантии Красной планеты пока рано списывать со счётов.

Впрочем, мощные вулканические эксцессы, имевшие место всего 20 млн лет назад, означают, что вулканы Марса вовсе не мертвы, и относительно недавний вулканизм можно считать надёжно установленным фактом: