现在的火星和冰岛可能没有什么共同点。然而，在45亿年前，红色星球有可能拥有与今天的冰岛相当的地壳。这一发现隐藏在我们星球上发现的最古老的火星碎片中，可以提供在数十亿年的地质运动中丢失的关于地球的信息。它也可以帮助解释为什么地球发展成为一个维持广泛的生命多样性的星球，而火星却没有。

对地球过去的这些见解来自于一项新研究，该研究详细说明了他们如何发现这块有44.8亿年历史的陨石可能来自火星，它被非正式地称为“黑美人”。它的起源是火星上最古老的地区之一。这项研究于7月12日发表在《自然通讯》杂志上，由一个国际研究小组进行，其中包括一名北亚利桑那大学(NAU)的科学家。

“这块陨石记录了火星演化的第一阶段，推而广之，包括地球在内的所有陆地行星，”天文学和行星科学系的博士后研究员Valerie Payré说。“由于地球主要是由于板块构造而失去了其古老的表面，观察火星上极其古老的地形中的这种设置是一个难得的窗口，可以看到我们很久以前失去的古老地球表面。”

由澳大利亚科廷大学的Anthony Lagain领导的研究小组搜索了一块火星陨石(因其在地球上的发现地而被正式命名为NWA-西北非-7034)的起源位置。这块陨石的化学成分表明火星上有与地球上相同的火山活动，它记录了火星演化的第一阶段。尽管它是在500万到1000万年前被小行星撞击后从火星表面抛出的，但它的来源区域和地质背景一直是个谜。

为了确定“黑美人”的来源，这个研究小组研究了它的化学和物理特性。他们确定它起源于Terra Cimmeria-Sirenum，这是火星最古老的地区之一。它的表面可能类似于地球的大陆。像火星这样的行星体的表面到处都有撞击坑，所以找到正确的撞击坑是很有挑战性的。在之前的一项研究中，Lagain的团队开发了一种陨石坑检测算法，利用火星表面的高分辨率图像来识别小型撞击坑，发现了大约9000万个直径小至50米的撞击坑。在这项研究中，他们能够分离出最合理的弹射地点-- Karratha 陨石坑，该陨石坑挖掘了一个名为Khujirt的旧陨石坑的弹出物。

“我们第一次知道了地球上唯一的碎屑火星样本的地质背景，这比美国宇航局的火星样本返回任务将送回目前探索杰泽罗陨石坑的毅力号探测器所收集的样本早了10年，”科廷大学地球和行星科学学院的研究员Lagain说。“这项研究为定位其他火星陨石的弹射地点铺平了道路，以便对红色星球的地质历史形成最详尽的看法。”

Payré研究火星地壳的性质和形成，以确定地球和火星是否有一个共同的过去，包括类似大陆和海洋的地壳。她利用在这一地区捕获的轨道观测数据，研究火星上是否存在类似冰岛的火山痕迹。

“到今天为止，火星的地壳复杂性还不为人所知，了解这些惊人的古代碎片的起源可以引导未来的漫游车和空间任务去探索隐藏着火星演变真相的Terra Sirenum-Cimmeria地区，也许还有地球的演变，”她说。“这项工作为定位其他火星陨石的弹射地点铺平了道路，这将为火星的地质历史提供最详尽的观点，并将回答一个最耐人寻味的问题：为什么现在干燥和寒冷的火星与地球这个生命繁盛的星球的演变方式如此不同?”

研究小组的算法适合于检测水星和月球这些其他陆地天体上的撞击坑。这可以用来帮助解开它们的地理历史，并回答有关其形成和演变的基础问题。这项工作是指导未来太阳系调查的一个起点。