Kryształy zdradzają, że na Marsie woda została dłużej, niż ktokolwiek przypuszczał
Czy na Marsie istniały warunki sprzyjające życiu długo po tym, jak planeta zaczęła wysychać? Analiza minerałów z krateru Gale’a dokonana przez łazik Curiosity ujawnia zaskakujące dowody na obecność ciepłej wody sięgające milionów lat.
pl.
👁 111 przeczytań
- Głębokie warstwy krateru Gale'a utrzymywały ciepłą wodę przez dodatkowe 4,7 miliona lat po tym, jak powierzchnia Marsa zaczęła wysychać.
- Kryształy hematytu w dolnych warstwach krateru miały nawet 65 nanometrów, podczas gdy w górnych - mniej niż 10 nanometrów.
- Badania opublikowane w Science oparto na pomiarach dyfrakcji rentgenowskiej wykonanych przez instrument CheMin łazika Curiosity, nie na modelowaniu komputerowym.
„Odkryliśmy, że ciepłe i wilgotne warunki utrzymywały się przez długi czas w zakopanych skałach, mimo że klimat Marsa stawał się coraz chłodniejszy” - wskazuje Tanya Peretyazhko, planetolog z NASA Johnson Space Center. To wnioski z badań opublikowanych w Science, które opierają się na drobiazgowej analizie minerałów. Paradoks? Powierzchnia Czerwonej Planety od dawna była zimną pustynią, ale głęboko pod ziemią mogły kryć się oazy potencjalnie przyjazne mikroorganizmom.
Hematytowa pułapka na czas
Naukowcy od lat spierają się o to, jak długo na Marsie panowały warunki zdolne do podtrzymania życia. O ile zdjęcia satelitarne potwierdzają istnienie rzek i jezior, o tyle przejście w suchy, pustynny klimat pozostawało zagadką. Teraz zespół badaczy przekonuje, że znalazł klucz do tej zagadki w strukturze tlenku żelaza - hematytu. Minerał ten powstaje w obecności wody, ale jego wielkość i forma zależą od temperatury oraz czasu kontaktu z cieczą.
Próbki pobrane przez wiertło Curiosity z różnych wysokości krateru Gale’a badano za pomocą instrumentu CheMin (Chemistry and Mineralogy). Im głębiej sięgał łazik - co odpowiada starszym warstwom geologicznym - tym większe kryształy hematytu znajdował. W wyższych partiach krateru miały one mniej niż 10 nanometrów, w dolnych zaś - nawet 65 nanometrów. Tę różnicę wyjaśnia proces zwany dojrzewaniem Ostwalda - w długotrwałej, ciepłej wodzie mniejsze cząstki minerału rozpuszczają się, by odłożyć się na większych, powiększając je.
Goethyt, którego nie było
Drugą wskazówką okazała się nieobecność goethytu - minerału stabilnego w chłodniejszym środowisku. W górnych warstwach krateru, gdzie klimat był chłodniejszy, goethyt współwystępował z drobnym hematytem. Z kolei w głębszych, starszych próbkach znikał całkowicie. „To może świadczyć, że górne warstwy były zimniejsze i nie miały wystarczającej ilości wody, albo że woda była tam obecna stosunkowo krótko, więc krystality nie miały czasu urosnąć” - tłumaczy Peretyazhko.
„Odkryliśmy, że ciepłe i wilgotne warunki utrzymywały się przez długi czas w zakopanych skałach, mimo że klimat Marsa stawał się coraz chłodniejszy.” - Tanya Peretyazhko
Na podstawie tych przesłanek zespół wysnuł wniosek, że głębokie warstwy krateru Gale’a utrzymywały ciepłą wodę przez dodatkowe 4,7 miliona lat po tym, jak powierzchnia planety zaczęła wysychać. Dla mikroorganizmów, które wymagają ciekłej wody, to dodatkowy margines czasu na rozwój.
Google · Twoje źródłaPromptowy wyżej w Twoim Google - jednym kliknięciemDodaj do preferowanych źródeł →Nie tylko teoria - twarde dane z X-ray
Wyrafinowanie tego odkrycia bierze się z oparcia go nie na modelowaniu komputerowym, lecz na bezpośrednich pomiarach marsjańskich próbek. Ramię robota podawało sproszkowaną skałę do leja wejściowego CheMin, gdzie aparat rejestrował dyfrakcję promieniowania rentgenowskiego. „Dzięki CheMin możemy przyjrzeć się rozmiarom kryształów hematytu, czego nie da się wydobyć z obserwacji satelitarnych” - podkreśla Tom Bristow z NASA Ames Research Center.
Ashwin Vasavada, główny naukowiec projektu Curiosity w Jet Propulsion Laboratory, dodaje, że precyzja ta pozwoliła na wyciągnięcie jakościowo nowych wniosków. Analiza wykracza poza prostą konstatację obecności hematytu w skale. Zespół odczytał rozmiar i formę krystalitów, co odsłoniło historię termalną Marsa zapisaną w ziarnach mniejszych od grubości ludzkiego włosa. Dowodzi to, że nawet gdy planeta stygła, podziemne azyle mogły tętnić chemiczną aktywnością.
Obrazu dopełniają dane z innych misji. Łazik Perseverance szuka śladów życia w delcie rzeki krateru Jezero, a orbiter Mars Reconnaissance Orbiter mapuje minerały z wysokości. Jednak to mobilne laboratorium Curiosity jako pierwsze zdołało połączyć sygnatury mineralogiczne z konkretnym oknem czasowym, dając realną nadzieję na identyfikację miejsc, w których ewentualne biosygnatury przetrwały najdłużej. Jeśli podziemne warstwy wodonośne istniały przez miliony lat po utracie wód powierzchniowych, to właśnie tam należy kierować przyszłe świdry i wiertła.
Cały tydzień w AI, w jednym mailu
Wybrane premiery, narzędzia i analizy. Raz w tygodniu, prosto do skrzynki.
Zapisz się za darmo →Najczęstsze pytania
Jak długo woda utrzymywała się na Marsie pod powierzchnią?
Według badań opublikowanych w Science, głębokie warstwy krateru Gale'a zachowały ciepłą wodę przez co najmniej 4,7 miliona lat po wysychaniu powierzchni planety. Wniosek ten oparty jest na rozmiarach kryształów hematytu zmierzonych przez instrument CheMin łazika Curiosity.
Co to jest dojrzewanie Ostwalda i jak związane jest z Marsem?
Dojrzewanie Ostwalda to proces, w którym mniejsze cząstki minerału rozpuszczają się w ciepłej wodzie i odkładają się na większych, powiększając je. To właśnie ten mechanizm wyjaśnia, dlaczego hematyt w głębszych, starszych warstwach krateru Gale'a tworzył kryształy do 65 nanometrów, podczas gdy w chłodniejszych górnych warstwach miały one mniej niż 10 nanometrów.
Do czego służy instrument CheMin na łaziku Curiosity?
CheMin rejestruje dyfrakcję promieniowania rentgenowskiego ze sproszkowanych próbek skalnych podawanych przez ramię robota. Dzięki niemu naukowcy mogą mierzyć rozmiary kryształów hematytu, czego nie da się uzyskać z obserwacji satelitarnych - jak podkreśla Tom Bristow z NASA Ames Research Center.
Dlaczego nieobecność goethytu w głębokich warstwach Marsa jest istotna?
Goethyt jest minerałem stabilnym w chłodniejszym środowisku i współwystępuje z drobnym hematytem w górnych, chłodniejszych warstwach krateru Gale'a. Jego całkowity brak w głębszych, starszych próbkach sugeruje, że panowały tam cieplejsze i bardziej wilgotne warunki przez dłuższy czas - co potwierdza tezę o podziemnych oazach wody po wysychaniu powierzchni planety.
Metaverse po upadku. Co zostało z wizji Zuckerberga?Premium
Chiny domknęły lukę, o której nikt nie mówił. Rozmiar wafla zdradza, ile drogi zostało do pokonaniaNewsy
Twoje oczy zdradzają więcej niż twarz. AI odczytała z ruchu gałek ocznych unikalny „odcisk palca”NaukaPodobne tematy na Promptowym
