NASA资助研究详述地球最古老火星陨石之一 Teghaza 001

这颗被称为Teghaza 001的玫瑰色岩石，是地球上迄今发现的最古老的火星陨石之一。

这颗名为Teghaza 001的岩石来自一块形成于逾41亿年前的火星碎片。

2022年，当一颗玫瑰色陨石在撒哈拉沙漠被发现时，没有人知道它有多古老，也不知道它来自何处。直到NASA资助的科学家对其矿物进行年龄测定，他们才意识到这块近2磅（800克）重的岩石是火星的一部分，形成于逾41亿年前，这使其成为迄今发现的最古老的火星陨石之一。这颗陨石以它被发现的地点——马里的一处盐平原命名，称为Teghaza 001，是来自这颗红色星球的大约435颗陨石之一。

在周四发表于《科学》期刊的一篇论文中，研究人员对Teghaza 001进行了初步表征，为了解火星古老地壳及其形成过程提供了难得的快照。科学家从未来研究中获得的发现可能有助于回答许多问题，包括古代火星上水和岩石是如何相互作用的。6月发表在《科学进展》上的另一篇论文详细描述了这颗陨石的水含量，让人们得以一窥水如何塑造了这颗早期星球的地表。

“直到我们开始仔细研究，才意识到这颗陨石确实独一无二，”该论文的第一作者、位于南加州的NASA喷气推进实验室的Yang Liu说。“论文的一位审稿人称它是火星的罗塞塔石碑。”

Teghaza 001这块火星陨石的切片被用于研究其矿物学和化学特征。

Teghaza 001与其他火星陨石的不同之处在于它的质地、年龄，以及其火成（火山）矿物的独特性。它是地球上发现的三颗最古老的火星陨石之一。虽然它们都极其珍贵，但另外两颗所提供的火星地质历史信息更为有限。它们包括ALH84001，其几乎完全由一种矿物组成，年龄与Teghaza 001相近。另一颗陨石绰号“黑美人”，形成于约21亿年前，由细小的火山岩碎片组成。

与其古老的同类不同，Teghaza 001混合了多种火成矿物，讲述了这颗星球的地壳如何在冷却岩浆中形成、随后又被地下水改变的故事。这颗陨石独特的矿物学特征与NASA火星勘测轨道飞行器在这颗星球布满陨石坑的南部高地上观测到的结果相符。没有人会确切知道这颗陨石在火星上的起源地，但论文指出了几个与Teghaza 001的矿物学和化学特征相符的潜在位置。

“这确实是我们获得的第一块来自火星上我们从未采样过的区域的火星地壳样本，”这篇新论文的第二作者Lee Saper说，他在JPL做博士后研究期间开展了这项研究。Lee现在是位于硅谷的NASA艾姆斯研究中心的科学家。“它记录了水和岩石的相互作用，甚至可能记录了火星大气失去水时的印记。”

尽管在地球上发现的各种火星陨石彼此不同，但它们有着共同的历史：它们因一次撞击从这颗红色星球表面被抛射出去，随后沿着一条轨迹最终落到地球上，落入科学家手中。陨石常常被收藏者在沙漠或雪原中发现，在那里它们与周围荒芜的景观形成鲜明对比。科学家可以通过将陨石的矿物和化学成分与NASA火星任务（包括海盗号着陆器以及好奇号和毅力号火星车）收集的数据进行匹配，来验证一颗陨石是否来自火星。

科学家在火星上确定了13个位置，其矿物学和化学特征与Teghaza 001相符——这是地球上迄今发现的最古老的火星陨石之一。

当Liu最初被邀请研究Teghaza 001时，她差点错过了这个机会。

新墨西哥大学的研究人员已经根据其氧同位素将其鉴定为火星陨石，氧同位素是不同行星体的地球化学指纹。在这项研究中，研究人员将这颗陨石的氧同位素与其他火星陨石中观察到的氧同位素进行了匹配。Teghaza 001似乎是一种辉橄无球粒陨石，这是来自这颗红色星球最常见的一类陨石。作为行星样本专家，Liu见过大量这类陨石，但她还是决定看一眼。

至少，其中有一些她以前从未见过的奇特质地和不寻常矿物。Liu和她的同事在Teghaza 001中发现了锆石晶体，这些晶体记录了岩石形成的线索，可供地质学家用来精确测定样本的年龄。进一步分析揭示了Teghaza 001形成的时间，以及某些变化（如水蚀变）发生的时间。

加州理工学院的合著者Francois Tissot帮助研究人员采用了他团队开创的一种新颖的年龄测定方法。与将样本完全溶解并进行分析的整体分析技术相比，Tissot的原位铷-锶年龄测定使用了一块比指甲还小的Teghaza 001碎片，分析其表面的单个矿物颗粒。除了极高的精度和速度之外，这项技术还能为未来的研究保留像火星陨石这样的稀有样本。

“目前，我们是世界上极少数能够进行此类年龄测定的实验室之一，也是第一个对如此古老的火星陨石进行测定的实验室，”Tissot说。“我们希望为测定更多火星陨石，或从其他行星、其卫星和小行星带回的样本的年龄铺平道路。”

当年龄测定结果出来时，Liu感到震惊：这块岩石曾在约41亿年前被火星上的水改变过，这表明它最初形成的时间甚至更早。Teghaza 001矿物的氧同位素、质地和化学特征中的线索表明，早期火星上存在一个更加动态的水循环。

今年的论文只是一个开始。Liu和她的合著者们迫切希望看到科学界其他人能从Teghaza 001中获得什么发现。

（原文较长，此处译出前 6000 字，完整内容请点「打开原文」。）