Modern analys av marsmeteoriter har avslöjat oöverträffade detaljer om hur asteroidnedslag hjälper till att skapa tillfälliga källor till rinnande vatten på den röda planeten.

Denna studie hjälper till att begränsa den potentiella platsen för nedslagskratern på Mars yta som sprängde några av dessa Mars stenar i rymden för miljoner år sedan.

Fynden är resultatet av ett slags "Martian CSI" som använder sofistikerade tekniker för att rekonstruera stora händelser som format berget sedan det bildades på Mars för cirka 1,4 miljarder år sedan.

Pappret, med titeln "Boom boom pow:chockförenklad vattenhaltig förändring och bevis för två chockhändelser i Mars nakhlitmeteoriter, " publiceras i Vetenskapens framsteg . Forskningen finansierades av Science and Technology Facilities Council (STFC).

I den nya tidningen, University of Glasgow planetforskare och kollegor från Leeds, Italien, Australien och Sverige beskriver hur de använde en teknik som kallas elektronbackscatter-diffraktion för att undersöka skivor av två olika Mars-meteoriter som kallas "nakhlites".

Nakhliterna är en grupp vulkaniska Mars-meteoriter uppkallade efter El Nakhla i Egypten, där den första av dem föll till jorden 1911. Spännande nog, dessa meteoriter bevarar bevis på verkan av flytande vatten på Mars yta för ungefär 633 miljoner år sedan. Dock, processen som genererade dessa vätskor har varit ett mysterium fram till nu.

Dr Luke Daly, Forskarassistent i solsystemvetenskap vid University of Glasgows School of Geographical and Earth Sciences, är tidningens huvudförfattare.

Dr Daly sa:"Det finns en enorm mängd information om Mars låst inuti de små bitarna av den röda planeten som har fallit till jorden som meteoriter, vilka nya analytiska tekniker kan ge oss tillgång till.

"Genom att tillämpa denna elektronbackscatter-diffraktionsteknik, vi har kunnat titta mycket noga på orienteringen och deformationen av mineraler över hela området av dessa prover av Mars-sten för att leta efter mönster.

"Vad vi har sett är att deformationsmönstret i mineralerna matchar exakt fördelningen av vittringsvener som bildades från marsvätskorna. Detta sammanträffande ger oss spännande data om två stora händelser från dessa stenars historia. Den första är den där, för cirka 633 miljoner år sedan, de träffades av en asteroid som deformerade dem till en del av en nedslagskrater.

"Det här nedslaget var tillräckligt stort och tillräckligt varmt för att smälta isen under Mars yta och skicka den rusande genom nybildade sprickor i berget - vilket effektivt bildar ett tillfälligt hydrotermiskt system under Mars yta, som förändrade sammansättningen av mineralerna i stenarna, nära dessa sprickor. Det tyder på att en asteroidnedslag var den mystiska mekanismen för att generera flytande vatten i nakhliterna långt efter att vulkanen som bildade dem på Mars hade dött ut.

"Det andra spännande det säger oss är att stenarna måste ha träffats två gånger. Ett andra nedslag för cirka 11 miljoner år sedan hade den rätta kombinationen av vinkel och kraft för att spränga stenarna från planetens yta och påbörja sin långa resa genom rymden mot jorden."

Teamet tror att deras rön ger ny insikt i bildandet av Mars-landskapet. Regelbundna asteroidbombardemang kunde ha haft liknande effekter på underjordisk is under hela Mars historia, skapa tillfälliga hydrotermiska system över hela planeten och viktiga källor för flytande vatten.

Deras analys ger också viktiga ledtrådar som kan hjälpa till att fastställa exakt var på Mars nakhliterna har sitt ursprung.

Dr Daly tillade:"Vi försöker för närvarande förstå Mars geologi genom dessa meteoriter utan att veta vilken del av Mars yta dessa så kallade nakhliter kom ifrån. Våra nya rön begränsar starkt det möjliga ursprunget till nakhliterna - vi vet nu att vi letar efter en komplex vulkanisk byggnad, cirka 1,3-1,4 miljarder år gamla, med en krater runt 633 miljoner år gammal och en annan cirka 11 miljoner år gammal. Väldigt få platser på Mars skulle kunna passa den räkningen."

"Det är ett stycke interplanetärt detektivarbete som fortfarande pågår men vi är angelägna om att ta itu med fallet."

Forskarna, från University of Glasgow, Leeds University, Uppsala universitet, Oxford Instruments nanoanalys, Università di Pisa, University of New South Wales, och Curtin University, tittade på prover från två nakhliter.

Ett, känd som Miller Range 03346, hittades och återfanns från Miller-bergen i Antarktis 2003 av expeditionen Antarctic Search for Meteorites. Prof. Gretchen Benedix, en medförfattare till denna studie, var en del av expeditionen som återfann Miller Range 03346. Den andra, "Lafayette, " hittades i Purdue Universitys samling av stenprover 1931.