Abstract The mantle of Mars probably differentiated through the crystallization of a magma ocean during the first tens of million years (Ma) of Solar System evolution. However, the exact timescale of large-scale silicate differentiation of the martian mantle is debated, and in particular, it remains unclear when differentiation commenced. Here we applied the short-lived 53Mn-53Cr system to martian meteorites in order to date the onset of large-scale mantle differentiation on Mars. The new Cr isotope data demonstrate that martian meteorites exhibit no resolvable radiogenic 53Cr variations, and instead have a uniform +20.3±1.4 (95% conf.) parts-per-million excess in 53Cr/52Cr relative to the terrestrial mantle. The investigated group of martian meteorites are lithologically varied and derive from diverse mantle sources that probably had variable Mn/Cr. Hence, the lack of 53Cr variability among martian meteorites demonstrates that silicate differentiation on Mars occurred after the extinction of 53Mn. Provided that the sources of the martian meteorites have Mn/Cr variations that are typical of the terrestrial planets, this result implies that the onset of large-scale silicate differentiation must have occurred later than 20±5 Ma after Solar System formation. The onset of silicate differentiation on Mars inferred here is significantly later than time estimates for segregation of the martian core which conservatively occurred within

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从锰铬计时法推断火星上岩浆海洋凝固的开始

摘要 火星的地幔可能是在太阳系演化的最初几千万年（Ma）中通过岩浆海洋的结晶而分化的。然而，火星地幔大规模硅酸盐分化的确切时间尺度存在争议，尤其是何时开始分化仍不清楚。在这里，我们将短寿命的 53Mn-53Cr 系统应用于火星陨石，以便确定火星上大规模地幔分化的开始时间。新的 Cr 同位素数据表明，火星陨石没有显示出可解析的放射成因 53Cr 变化，而是相对于地球地幔，53Cr/52Cr 的 53Cr/52Cr 平均过量为百万分之 20.3±1.4（95% conf.）。所研究的火星陨石群在岩性上是多种多样的，并且来自不同的地幔来源，这些地幔来源可能具有可变的锰/铬。因此，火星陨石中缺乏 53Cr 变异性表明火星上的硅酸盐分化发生在 53Mn 灭绝之后。假设火星陨石的来源具有类地行星典型的 Mn/Cr 变化，该结果意味着大规模硅酸盐分异的开始一定发生在太阳系形成后 20±5 Ma 之后。这里推断的火星硅酸盐分化的开始明显晚于火星核心分离的时间估计，后者保守地发生在 火星陨石中缺乏 53Cr 变异性表明火星上的硅酸盐分化发生在 53Mn 灭绝之后。假设火星陨石的来源具有类地行星典型的 Mn/Cr 变化，该结果意味着大规模硅酸盐分异的开始一定发生在太阳系形成后 20±5 Ma 之后。这里推断的火星硅酸盐分化的开始明显晚于火星核心分离的时间估计，后者保守地发生在 火星陨石中缺乏 53Cr 变异性表明火星上的硅酸盐分化发生在 53Mn 灭绝之后。假设火星陨石的来源具有类地行星典型的 Mn/Cr 变化，该结果意味着大规模硅酸盐分异的开始一定发生在太阳系形成后 20±5 Ma 之后。这里推断的火星硅酸盐分化的开始明显晚于火星核心分离的时间估计，后者保守地发生在 这一结果意味着大规模硅酸盐分异的开始一定发生在太阳系形成后的 20±5 Ma 之后。这里推断的火星硅酸盐分化的开始明显晚于火星核心分离的时间估计，后者保守地发生在 这一结果意味着大规模硅酸盐分异的开始一定发生在太阳系形成后的 20±5 Ma 之后。这里推断的火星硅酸盐分化的开始明显晚于火星核心分离的时间估计，后者保守地发生在