Mineral zarobljen unutar marsovskog meteorita koji je pao na Zemlju otkrio je tragove vode na Marsu koji datiraju prije 4,45 milijardi godina, prema novom istraživanju. Zrno cirkona možda sadrži najstariji direktan dokaz o drevnoj vrućoj vodi na Crvenoj planeti, koja je možda stvorila okruženja poput vrućih izvora koji su povezani sa životom na Zemlji, piše CNN.
Ovo otkriće otvara nove načine razumijevanja je li Mars ikada bio nastanjiv u svojoj davnoj prošlosti. To također dodatno podupire opažanja koja je već prikupila flota svemirskih letjelica koje kruže oko crvene planete i koje su uočile dokaze o tome gdje su rijeke i jezera nekada postojale na površini Marsa.
Ali ostaju ključna pitanja o tome kada se tačno voda prvi put pojavila na Marsu i kako je evoluirala - i nestala - tokom vremena.
Naučnici su analizirali uzorak meteorita “Black Beauty”, također poznatog kao NWA 7034, koji je pronađen u pustinji Sahara 2011. Meteorit je izbačen s površine Marsa nakon što je drugi nebeski objekt udario u planet prije između 5 miliona i 10 miliona godina, a njegovi su fragmenti godinama služili kao ključni izvor za proučavanje drevnog Marsa.
Nova studija, objavljena u časopisu Science Advances 22. novembra, usredotočila se na jedno zrnce minerala cirkona uočeno unutar meteorita. Analiza tima pokazuje da je voda bila prisutna samo 100 miliona godina nakon formiranja planeta, što sugerira da je Mars možda mogao podržavati život u nekom trenutku svoje historiji.
"Naši podaci upućuju na prisutnost vode u kori Marsa u vrijeme usporedivo s najranijim dokazima o vodi na Zemljinoj površini, prije oko 4,4 milijarde godina", rekao je glavni autor studije Jack Gillespie, istraživač na Fakultetu geonauke Univerziteta u Lausannei u Švicarskoj. "Ovo otkriće pruža nove dokaze za razumijevanje planetarne evolucije Marsa, procesa koji su se na njemu odvijali i njegovog potencijala da sadrži život."
Minerali kao vremenske kapsule
Stijene mogu sadržavati odgovore na neka od najvećih preostalih pitanja o Marsu, uključujući koliko je vode bilo prisutno i je li život ikada postojao na planetu. Zato su meteoriti poput Black Beauty toliko zanimljivi naučnicima. Carl Agee, profesor i direktor Instituta za meteoritiku na Univerzitetu New Mexico, prvi je naučnoj zajednici predstavio svemirski kamen 2013. godine.
“Meteorit Black Beauty sadrži stotine fragmenata stijena i minerala, svaki s različitim dijelom 4,5 milijardi godina historije Marsa,” rekao je koautor studije dr. Aaron Cavosie, planetarni naučnik i viši predavač Centra za svemirsku znanost i tehnologiju na univerzitetu Curtin, u e-poruci. "(To) je jedini izvor dijelova za geološku slagalicu Marsa prije Noaha."
Noahijski period dogodilo se od prije 4,1 do 3,7 milijardi godina, a malo se zna iz direktnih mjerenja koja datiraju iz prednoaškog perioda na Marsu, između 4,5 i 4,1 milijarde godina, iako je ključno razumjeti jer služi kao prva stranica u knjizi historije Marsa, rekao je Cavosie.
No Black Beauty je otkrio neke svoje tajne. Mnogi od fragmenata stijena koje meteorit sadrži pokazuju da je Marsova kora pretrpjela brojne udare, uzrokujući ogromnu količinu potresa na površini planete, rekao je.
Svemirska stijena također sadrži najstarije poznate dijelove Marsa, uključujući najstarije cirkone, rekao je Cavosie.
Cirkon, koji se koristi u proizvodima poput nakita, keramičkih pločica i medicinskih implantata, otporan je mineral koji može pomoći naučnicima da zavire u prošlost i odrede uvjete koji su bili prisutni kada je kristalizirao, uključujući temperaturu u to vrijeme i je li mineral bio u interakciji s vodom.
"Cirkon sadrži tragove urana, elementa koji djeluje kao prirodni sat", rekao je Gillespie, koji je u vrijeme istraživanja bio postdoktorski naučni saradnik na Školi za Zemlju i planetarne nauke Unvierziteta Curtin. “Ovaj element se s vremenom raspada u olovo tačno poznatom brzinom. Uspoređujući omjer urana i olova, možemo izračunati starost nastanka kristala.”
Cirkon u Crnoj ljepotici ostao je nepromijenjen svojim putovanjem na Zemlju i vatrenim ulaskom u atmosferu našeg planeta prije nego što se srušio u Saharu jer je bio zaštićen svojim položajem u unutrašnjosti meteorita, rekao je Cavosie.
Tokom analize zrna cirkona, istraživački tim otkrio je neuobičajene količine željeza, natrija i aluminija, što sugerira da su tekućine bogate vodom ostavile te tragove na cirkonu dok je nastajao prije 4,45 milijardi godina. Takvi se elementi obično ne nalaze u kristalnom cirkonu, ali istraživanja cirkona na razini atoma pokazala su elemente ugrađene u kristalnu strukturu i poredane poput štandova s voćem na tržnici, rekao je Cavosie.
"Mogli bismo zaključiti po obrascima kako se (željezo, aluminij i natrij) nalaze unutar cirkona da su ugrađeni u zrno dok je raslo, poput slojeva u luku", rekao je Cavosie.
Na Zemlji, cirkoni iz hidrotermalnih sistema - koji nastaju kada se voda zagrijava podzemnom vulkanskom aktivnošću poput uzlaznog toka vruće magme - imaju slične uzorke onima koji se nalaze u Black Beauty.
Ako su hidrotermalni sistemi postojali u kori Marsa prije 4,45 milijardi godina, tekuća voda je vjerovatno došla do površine.
"Naše iskustvo na Zemlji pokazuje da je voda ključna za staništa koja mogu podržati život", rekao je Cavosie. “Mnoga okruženja na Zemlji sadrže život u sistemima tople vode, uključujući vruće izvore i hidrotermalne izvore. Takva su okruženja možda dovela do nastanka najranijih oblika života na Zemlji. Naša nova studija pokazuje da je kora Marsa bila topla i vlažna u periodu prije Noaha, što znači da su u to vrijeme možda postojali nastanjivi okoliši.”
Približavanje Marsa
Cavosie je znatiželjan utvrditi jesu li hidrotermalni sistemi poput vrućih izvora bili prevladavajući kada je magma pomagala u formiranju kore crvenog planeta između 4,48 milijardi i 4,43 milijarde godina ili su bili više epizodni.
"Ako su hidrotermalni sistemi bili stabilna značajka na ranom Marsu, to bi značilo da su nastanjivi uvjeti mogli postojati tokom značajnog vremenskog razdoblja", rekao je Cavosie. "Ovo je sada provjerljiva hipoteza koja se može riješiti prikupljanjem više podataka s Marsovih cirkona."
Sve dok uzorci ne budu vraćeni izravno s Marsa, meteorit Black Beauty jedan je od najboljih uvida u to kako je nastala Marsova kora i kakva je bila rana površina Marsa, rekla je Briony Horgan, suistraživačica na misiji rovera Perseverance i profesorica planetarne nauke na Univerzitetu Purdue u West Lafayetteu, Indiana. Horgan nije bio uključen u ovu studiju.
Pronalaženje dokaza o hidrotermalnim sistemima unutar podzemlja iz jednog sićušnog zrnca cirkona u skladu je sa naučnim teorijama o količini vode i vulkanskoj aktivnosti koja je postojala na drevnom Marsu, rekla je. A ova najranija potencijalno nastanjiva okruženja bila bi zaštićena od zračenja jakim planetarnim magnetskim poljem, koje Marsu danas nedostaje, dodao je Horgan. Naučnici još uvijek pokušavaju objasniti kako je crveni planet izgubio svoje zaštitno magnetsko polje.
Trenutno se rover Perseverance penje rubom kratera Jezero na Marsu, drevnog jezera nekoć ispunjenog vodom prije 3,7 milijardi godina. Neke od stijena na koje je rover naišao možda su nastale hidrotermalnim sistemima, rekao je Horgan.
Rover će uzeti uzorke sa stijena jer bi mogli sačuvati dokaze o drevnom životu mikroba.
"Koliko god nam meteoriti mogu reći, možemo učiniti još bolje s pažljivo odabranim i netaknutim uzorkom stijene s poznate lokacije na Marsu s dobrim geološkim kontekstom", rekao je Horgan. "Tako da je ovaj rad velika motivacija za donošenje naših uzoraka s Marsa na Zemlju kako bismo ih proučavali s istim nivoom detalja u godinama koje dolaze."
