这张火星全球地图上的颜色代表了含有不同大小陨石坑的区域。通过识别大约9000万个小型陨击坑，研究人员能够计算出火星不同部分的年龄，然后追踪一组陨石到一个特定的陨击坑。摄影：LAGAIN ET AL. (2021), NATURE COMMUNICATIONS
撰文：ROBIN GEORGE ANDREWS
摄影：LAGAIN ET AL. (2021), NATURE COMMUNICATIONS
这些奇特的陨石很可能是100多万年前从图廷陨击坑（Tooting Crater）抛射出的，现在科学家们正借助它们拼凑这个红色星球的动荡历史。
大约一百万年前，一颗小行星撞上了原本平静的火星表面。撞击释放出了大量碎片，一些岩石碎片划破天空，摆脱了火星的引力，在黑暗中穿行。
有些岩石最终找到了通往地球的路，并在穿过地球大气层的过程中幸存下来，然后砰然落入地球表面——比如2011年坠落在摩洛哥的一块重达6.8公斤的碎片。现在，这些天外来客被科学家们称为“贫化的辉玻无粒陨石”，这十几块太空岩石的集合构成了已知的317块火星陨石中耐人寻味的一部分——它们是地球上唯一的火星物质。
确定这些陨石来自火星的哪个部分是拼凑火星历史的关键，也是一项重大的科学挑战。现在，在陨石坑计数机器学习程序的帮助下，一个研究贫化辉玻无粒陨石的研究团队可能最终破解这一难题。他们得出结论，这些地质抛射物来自塔尔西斯（Tharsis）的一个火山口，塔尔西斯是太阳系中最大的火山高原。
这个位于火星的庞然大物周围散布着数千座独立的火山，其面积是美国大陆的三倍。它是数十亿年来无数岩浆注入和熔岩流层层累积形成的。塔尔西斯重量巨大，在其形成过程中，它将火星倾斜了20度。
如果这些陨石果真来自塔尔西斯，正如《自然通讯》的分析报告所指出的那样，那么科学家们就能找到并利用它们，从而帮助确定是什么力量推动了这片火山高原的形成。
“这可能真的会改变我们对火星的理解，”格拉斯哥大学的陨石专家Luke Daly说道，他没有参与这项研究。
陨石的线索
大多数火星陨石都属于一个叫做辉玻无粒陨石(Shergottites)的陨石群，该陨石群以印度小镇休格地（Sherghati）命名，1865年有人在那里看到一颗陨石从天而降。这些辉玻无粒陨石都是具有相似成分的火山岩，但其中有一小部分，即贫化的辉玻无粒陨石，有一种奇怪的化学特征。
在火星上，某些元素（如钕和镧）不喜欢与地幔中的矿物质结合，地幔是火星地壳下面固态但湿软的部分。贫化的辉玻无粒陨石缺少这些元素——因此有“贫化”之称——表明它们来自火星的地幔。
但这些岩石是如何接近地表并在一次撞击中被抛出的呢？在地球上，风化岩可以通过两种方式到达地表：当两个构造板块分开并允许地幔上升时，或者当被称为地幔柱的超热地幔物质喷泉从地下深处上升时。火星似乎从未有过板块构造，所以地幔柱是最有可能的情况。
