行星科学家过去用于估测火星岩石年代的方法将过时了。新方法将比以前估测年代提高了100倍。
美国亚利桑那大学纳丁 · 巴洛(Nadine Barlow)说:“新方法确实使我们对火星的认识加深了一步。”例如,我们对火星处于火山爆发活跃期时间的认识有了明显的改变。
为估测火星表面岩石的年代,地质学家利用摄像所见,清点一定范围内流星坑的数目。他们所持的观点是,表面岩石形成越早,则随着时间的消逝,积累的流星坑越多。统计流星坑数能确定不同火星区域的相对形成年龄。
为确定绝对年龄,将火星一定区域的流星坑计数与月球上的流星坑数作比较,由于“阿波罗”飞船曾登陆过月球,已有岩石样品带回地球,对岩石样品作过年龄的精确测定。假设太阳系内行星在任一时间阶段受流星撞击的频率是近似均匀的,则通过月球表面的年龄可间接推算出火星表面的年龄。
但该方法存在一个致命的缺点,至少在统计很小流星坑时会暴露出来。根据巴洛说,近来由美国航空航天局(NASA)的“火星奥德赛号”探测器摄取火星红外流星坑图像中意外地在流星坑周围发现有极长的辐射线图案,即使相对较小的坑周围也是如此。这表示流星撞击后有更多的岩石被抛掷出去,抛出的岩石会像阵雨般洒向坑外,在有些情况下,产生上百万个二次流星坑。
美国亚利桑那大学的艾尔费雷德 · 麦克尤恩(Alfred McEwen)说:“这意味着有大量直径小于2公里的流星坑可能是二次流星坑。这些坑对估计表面岩石年龄是无用的。”他专门研究过一个直径为10公里的流星坑,取名为“朱尼儿”(Zunil),发现为流星撞击后,崩出的岩石洒落在几千公里范围内,形成几百万个二次坑。
科罗拉多州鲍尔德市西南研究所的威廉 · 博特克(William Bottke)是一位专门研究火星与木星间小行星带动力学的专家,他说:“小行星带中缺乏火星上产生撞击的陨石。因此火星上许多小流星坑不能告诉你关于岩石年龄更多的信息”。
火星上一些没有流星坑的地区曾被估测岩龄为15万年。根据新的发现,麦克尤恩认为,这些地区的岩龄应为1000万年以内。对于火星表面岩龄估计相差如此悬殊,只有等到航天飞船在火星取得岩样并返回地球后才能真正确定。博特克同意说:“目前我们只可能为火星岩龄设下非常粗略的年限。”
图为科罗拉多高原上一个由陨石撞击形成的足以容纳20个足球场的大坑