
撒哈拉粉紅石頭竟是41億年前的火星地殼
2022年,有人在馬裏撒哈拉沙漠的泰加扎鹽灘附近撿到幾塊粉紅色石頭,距比爾沙利村約34公里。這批石頭共8塊,總重798.5克,最大一塊442克,約10釐米寬、拳頭大小。後經私人收藏家送交美國新墨西哥大學鑑定,確認爲火星隕石,編號Teghaza 001。
美國國家航空航天局噴氣推進實驗室行星科學家楊柳領銜,與新墨西哥大學的卡爾·阿吉、凱倫·齊格勒及加州理工學院的弗朗西斯·蒂索合作,用鋯石鈾鉛定年與銣鍶同位素兩種方法交叉驗證。論文2026年10月29日發表在《科學》雜誌上,結論是這塊隕石形成於至少41億年前。
研究團隊只用了一塊比指甲蓋還小的樣品,切出單個礦物顆粒逐粒分析。隕石中的鋯石晶體含鈾,鈾衰變爲鉛的比例如同天然時鐘;銣鍶比值給出相近結果。阿吉說,Teghaza 001是迄今已知最古老的火星火成岩,是"一塊純粹單一巖性的石頭"。
與多數約2億年曆史的火星隕石不同,Teghaza 001是粗粒火成岩,屬於最常見的火星隕石類別,被歸爲斜長石質輝長岩(shergottite類)。它由岩漿在地下緩慢冷卻形成,是火星原始地殼的一部分,主要礦物爲長石和輝石。化學分析顯示,它在約41億年前被火星地下水蝕變,磷酸鹽中的氫同位素與礦物中的氧同位素都留下水的印記。
目前已知約435塊火星隕石中,只有3塊屬於火星早期的產物。1984年在南極發現的ALH84001年齡與它相近,綽號"黑美人"的另一塊約21億年曆史。Teghaza 001的化學成分與以往任何火星岩石都不一樣,可能來自探測車從未到過的區域,與火星勘測軌道飛行器在南部高地觀測到的數據最吻合。
楊柳描述了它的旅程:被一次撞擊從火星表面炸飛,在太空中漂流,直到軌道與地球相交,化作流星穿越大氣層落在撒哈拉。至於它何時墜落地球,目前無人知曉。經由沙漠隕石貿易被收購後,它才進入實驗室。
火星45億至41億年前的階段被稱爲前諾亞紀,是火星最像地球的時期。研究顯示,41億多年前的火星表面已有水活動,而且早期水循環可能比科學家此前認爲的更活躍。6月《科學進展》上另一篇論文已專門討論了這塊隕石的水含量。
"它非常古老,和地球上一些最古老的岩石相似。"楊柳說。團隊比對隕石與軌道器測得的元素比例,發現最接近的是佈滿撞擊坑的南部高地,那裏被認爲是火星最古老的區域之一。論文第二作者、現供職於艾姆斯研究中心的李·薩佩爾稱,這是"我們第一次拿到此前從未採樣過的火星地殼"。
Teghaza 001記錄了水與岩石的相互作用,甚至可能留下火星大氣失水過程的印記。研究人員下一步將深挖其中的大氣信號,並以它爲標尺校準火星早期地殼與地幔模型。如果火星上曾經存在生命,前諾亞紀正是最可能孕育生命的時代,而這塊石頭就是來自那個時代的信使。 (來源:NASA、CBS News、Smithsonian Magazine、Ars Technica、Phys.org、新墨西哥大學、Sci.News。英文標題見英文稿。)