大碰撞影响钨同位素比例，火星形成时间或长达2千万年

早期的太阳系十分混乱，有证据表明，火星很可能在其历史早期被行星状小行星，直径达1930公里的小型原行星撞击。

美国西南研究所（Southwest Research Institute, SWRI）的科学家建立了一个新模型，对火星核心和地幔形成后早期撞击火星的大型分化弹丸（projectile，撞击火星的小行星碎片）进行了高分辨率、平滑粒模拟，认为早期的大碰撞可能改变了钨同位素的比例，从而影响人们对火星形成时间的测算。

火星是如何形成的？早期大碰撞对其演化过程的影响几何？数十亿年的历史已经稳定地消除了早期影响事件的证据。不过幸运的是，我们还能够从一些残留火星陨石中窥见一斑。

在地球上发现的约61000颗陨石中，有200颗左右是火星起源的。这些陨石中有许多嗜铁元素（例如钨和铂），它们对铁的亲和力从中等到很高。这些元素在火星形成过程中倾向于从火星地幔迁移到其核心铁心。陨石表明火星在其主要核心形成结束后的某个时候被小行星轰炸了。通过研究在地幔中局部产生的特定元素同位素的放射性衰变过程，有助于科学家了解火星形成的时间。

SWRI发表在《科学进展》论文的主要作者西蒙•马尔基（Simone Marchi）博士介绍：“我们知道火星从早期的大型碰撞中就获得了铂和金等元素。为研究这一过程，我们进行了平滑粒子流体动力学碰撞模拟。根据我们的模型，早期碰撞会产生异质的大理石蛋糕状火星地幔。这些结果表明，火星形成的主要观点可能因可用于研究的陨石数量有限而产生偏差。”

此前根据火星陨石中钨同位素的比例，人们认为火星在太阳系开始形成后约2-4百万年内迅速增长。SWRI团队通过新模型认为，火星形成的时间可能长达2千万年。

SWRI太空科学与工程部助理副总裁罗宾•坎普（Robin Canup）介绍，由足够大的弹丸碰撞而形成的核和地幔可能会在火星早期的地幔中造成这些物质的异质混合。这可能会导致火星形成时间的解释与假设所有弹丸都是小而均匀的解释不同。

降落在地球上的火星陨石可能起源于火星上的少数几个地方。SWRI团队研究表明，火星地幔可能接受了各种不同的弹丸材料，从而导致钨等嗜铁元素浓度发生了变化。

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