火星陨石

火星陨石是在行星火星上形成，但因为被小行星或彗星撞击而从火星抛射出并坠落到地球上的岩石。截至2014年3月3日，在地球上发现的陨石已经超过6万颗，但被确认是来自火星的仅有132颗。这些陨石被认为来自火星，是因为它们有与太空船在火星上分析的岩石和气体有着相似的元素和同位素组成。在2013年10月17日，美国国家航空暨太空总署提出报告说，基于好奇号对火星大气层的氩气所做的分析，在地球上发现的一些火星陨石已被确认确实是来自火星。

在2013年1月3日，NASA报告说，2011年在撒哈拉沙漠发现，被命名为NWA 7034（昵称为"黑美人"）的陨石，被确认是来自火星，并发现含有的水量十倍于在地球上其他地区发现的火星陨石。测量这颗陨石形成的年代是21亿年前，相当于火星上的亚马逊地质时期。

## 历史

在1980年代早期，已经知道SNC（Shergottites, Nakhlites, Chassignites）陨石集团与大多数其他类型的陨石有着很明显的不同。这些差异包括形成年龄、不同的氧同位素组成、存在水溶液风化的产物，和一些与1976年维京太空船在火星表面分析的岩石有着相似的化学成分。一些工作人员（就是史密斯等人）认为这些微迹证暗示SNC陨石来自一个较大的母体，最可能的就是火星和特赖曼（Treiman）等人。然后在1983年，被困在形成玻璃的EET79001陨石中的各种气体与维京太空船分析的火星气体非常相似。这些受困的气体提供了这些陨石是来自火星的直接证据。在2000年，特赖曼、格里森和博加德的一篇论文针对所有的SNC陨石（当时已经找到14颗SNC陨石）所做的调查参数，得到的结论是SNC陨石来自火星。它们写道："可能只有很小的可能性，SNC陨石不是来自火星。如果它们是来自其他行星的天体，而现在所了解的是它们实质上是与火星相同的。"

## 分类

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迄2013年1月9日，已经找到114颗来自火星的陨石。其中111颗被分类为3类罕见的无粒陨石：辉玻无粒陨石（96）、辉橄无粒陨石（13），纯橄无粒陨石（2），还有3颗为其它类型（包括奇怪的陨石，艾伦山84001，通常被放置在特别的"OPX群"）。因此，所有的火星陨石通常就被称为SNC群。它们的同位素比率是相互一致的，但和地球的不相同。各类型的名称则衍生于各类型被发现的第一颗陨石所在的地点：印度的谢尔卡蒂（Shergotty）、埃及的纳赫拉（Nakhla）及法国沙西尼（Chassigny）。

### 辉玻无粒陨石（Shergottites）

所有的火星陨石大约有五分之四以上可以归类为辉玻无粒陨石。它们通常被称为谢尔卡蒂陨石，因为第一颗是于1865年坠落在印度的谢尔卡蒂。谢尔卡蒂陨石是镁铁质到超镁铁质的岩质火成岩。它们被分成三个主要的组：玄武岩的、斑壮的橄榄石（例如，2011年在摩洛哥Tissint发现的）和二辉橄榄岩的谢尔卡蒂陨石。分类的依据为晶体的大小和矿物的内容，或者可以依据所函有的稀土元素分成三至四个子群。这两个分类系统彼此间没有关联性，暗示形成谢尔卡蒂陨石的岩石和岩浆有着不同的来源，彼此间的关联性是很复杂的。

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分析谢尔卡蒂陨石的结晶，看来它们形成于一亿八千万年前，考量到火星表面形成的时期和火星本身规模之小，这样年轻的年龄令人惊讶。因此，有人主张谢尔卡蒂陨石的年龄更该更为古老。在"谢尔卡蒂年龄悖论"未能解决之前，这仍是一个活跃的辩论和研究的领域。

对宇宙射线的分析显示在太空中暴露了250-360万年。也有含玄武岩的辉玻无粒陨石，其中有些显示（从水合碳酸和硫酸的存在）在进入太空之前曾暴露在水中。

直径58.5公里的大小，有300万年老的莫哈韦是在火星上最年轻的陨石坑，被确认为谢尔卡蒂陨石的来源。

### 辉橄无粒陨石（Nakhlites）

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奈克拉陨石的名称来自在1911年坠落在埃及亚历山大的奈克拉的陨石，估计其重量约为10公斤。

辉橄无粒陨石富含辉石的火成岩，大约是13亿年前从岩浆形成的玄武岩，它们包含普通辉石和橄榄石结晶。以它们结晶化的年龄，与火星上不同区域的火山口比较地质年龄，认为辉橄无粒陨石来自大的火山结构，可能是塔尔西斯（Tharsis）、埃律西昂（Elysium）或大瑟提斯（Syrtis Major）。

它也显示辉橄无粒陨石在6亿2千万年前是处在充满液态水的环境中，大约在1,075万年前才从火星溅射出来，并且至少已经落在地球上10,000年了。

### 纯橄无球陨石（Chassignites）

第一颗纯橄无球陨石，沙西尼陨石，于1815年在法国上马恩省的沙西尼被发现。迄今已被发现的另一颗此种陨石被命名为NWA 2737，是2000年8月在西北非洲的摩洛哥或西撒哈拉，被陨石猎人Bruno Fectay和Carine Bidaut发现的，当时的临时名称是狄德罗（Diderot），并展示给贝克等人观看。在矿物学上的分析，主要是追踪化学元素，像是氧同位素，显示它是来自火星，并与杰辛喜陨石有明显的亲缘关系。

### 其他类型

著名的标本，ALH 84001是不同类型的火星陨石：它是直辉石岩（orthopyroxenite），一种以直辉石类为主要成分的火成岩。这颗陨石因为电子显微镜下的结构影像出现类似细菌残骸的化石，可能曾有生命的迹象，而受到大量的关注。但是，大多数的专家认为微化石不足以表明是火星的生物，并且可能是受到地球生物薄膜的污染，而且还不能证明它们是如何形成的。ALH 84001比SNC群更为古老，可以追溯到火星形成时的45亿年前。在这方面，它类似于典型的陨石，而不像SNC群所有的成员，都只有13亿年的年龄。

在2004年3月，于1980年3月12日坠落在也门前苏联军事基地，独一无二的凯顿陨石，被认为是起源于火星的卫星弗伯斯i，因为弗伯斯有与小行星相似的球粒陨石，而凯顿陨石是球粒陨石，凯顿严格来说不是火星陨石，但是，它可能包含小片来自火星的碎片。

2013年1月3日，NASA宣布确认于2011年在撒哈拉沙漠发现的陨石NWA 7034（昵称“黑美人”）来自火星，并且所含水量是其他在地球上发现的火星陨石十倍。该陨石的年龄为21亿年，年代属于亚马逊纪。

## 起源

以地质学的标准来看，主要的SNC陨石都很年轻，似乎意味着数亿年前的火星上有火山活动，对宇宙射线的追踪显示在太空中的时间也很短暂（300万至350万年）。在火星上没有巨大且年轻的陨石坑可已被断定是SNC陨石的来源，但最近的研究声称已经找到ALH84001的出处，并且还有辉玻无球陨石的来源。

## 生物的可能证据

已经在三颗陨石上找到可能疑似生物的痕迹。

- 在埃及靠近纳赫拉（El-Nakhla）地方有一颗13亿年的陨石，看起来有类似地球细菌的模糊的小结构，比为人熟知的艾伦山陨石细菌更像。
- 来自印度谢尔卡蒂，年龄为1亿6500万的陨石，仍在分析中。
- 在南极洲艾伦山发现，年龄为45亿岁的ALH84001，似乎是在1600万年前从火星溅射出来，大约在13000年前抵达地球。岩石的裂缝中充满36亿至40亿年前的碳酸盐物质，在离开表面数层的内部已经被证实有多环芳香族碳氢化合物（PAHs）。其他的南极陨石没有多环芳烃，而人造的污染顶多是出现在表面。几种地球上的矿物会有填充与储存在裂缝中的阶段，特别是，铁沉积成为磁铁，被认为是地球上生物沉积的典型。也有一些小型的卵形物和管状物结构，可能是在裂缝中的奈米细菌化石被碳酸盐物质填满造成的（McKay、Gibson、Thomas-Keprta、Zare等研究员）。

微古生物学家索普福，描述几个重要的地面细菌组合，检查ALH84001，指出结构实在太小，不足以容纳细菌，特别是像地球上的生命形态。物件的大小是符合地球上的奈米细菌，但是奈米细菌本身是否存在仍是有争议的。

在2002年8月，一个由美国国家航空暨太空总署Thomas-Keptra领导的团队发表的研究论文指出，ALH84001的磁铁有25%是小形的，在结晶体中的晶体大小应该是均匀一致的，在地球上，这只能解释是与生物活动相关的程序。这种材料的其余部分显示为正常的无机磁，萃取技术不允许确定是否是预期中的生物磁辞组织。

## 参考资料

- Lodders, K, "A survey of shergottite, nakhlite and chassigny meteorites whole-rock compositions" -（PDF）Meteoritics & Planetary Science 33, A183-A190 (1998). At the time of this article 12 SNC meteorites had been found.

## 外部链接

- 火星陨石首页 （JPL，英文资料）
- Anatomy of A Martian Meteorite Poster and Information Packet
- 火星陨石的问题 （英文资料）
- 在行星科学研究所的火星陨石论文 （英文资料）

## 基本资料

- 栽培群成员：Clan
- 日语原文：火星陨石（SNC陨石）
- 说明：火星陨石EETA79001, shergottite
- 类型：Achondrite
- 子群：Shergottite、Nakhlite、Chassignite、Orthopyroxenite、Basaltic Breccia
- 母体：火星
- 已知样本数：：132
- 说明：火星陨石NWA 7034，昵称为"黑美人"，质量约为320g。