Meteoryt sprzed 4,5 miliarda lat wskazuje na istnienie gorącej wody na Marsie

Northwest Africa 7034 lub NWA 7034 to marsjański meteoryt, który został odnaleziony na Saharze w 2011 roku. To jeden z ok. 300 pochodzących z Marsa kamieni. Ze względu na jego wygląd i dość niecodzienny odcień nazywany jest także Black Beauty (Czarna Piękność). To prawdopodobnie jeden z najstarszych pochodzący z Marsa meteorytów, jaki udało się odnaleźć na Ziemi. Jego wiek badacze określają na 4,45 miliarda lat. W niedawno przeprowadzonych badaniach naukowcy z Curtin University w Perth w Australii ustalili, że Czarna Piękność powstała w obecności gorącej wody. Wskazują na to analizy cyrkonu z NWA 7034.

Rezultaty oraz opis badań ukazał się na łamach pisma "Science Advances" (DOI: 10.1126/sciadv.adq3694).

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Kawałek skały, nazywany Czarną Pięknością, został wyrzucony w przestrzeń kosmiczną przez uderzenie asteroidy w powierzchnię Marsa, a następnie wylądował na Saharze. Został odkryty w Maroku w 2011 roku i jest formalnie znany pod nazwą NWA 7034. Aaron Cavosie z Curtin University i jego współpracownicy spędzili lata na badaniu jego maleńkiego fragmentu, który zawiera kryształ cyrkonu o średnicy 50 mikrometrów.

Fragment, który analizowali badacze, skrystalizował się w magmie pod powierzchnią Marsa. Podczas badań uczeni odkryli również inne pierwiastki: żelazo, aluminium i sód, starannie ułożone w cienkich warstwach jak cebula. – To kawał marsjańskiej historii, mieszanka bardzo starych i bardzo młodych skał. Ale wiele z fragmentów w niej zawartych należy do najstarszych kawałków skał z Marsa – powiedział Cavosie. Meteoryt NWA 7034 składa się z fragmentów pochodzących z wielu różnych miejsc, które zostały połączone w jedną skałę na długo przed tym, jak została wyrzucona w kosmos.

– Wykorzystaliśmy geochemię w celu wykrycia elementarnych dowodów na istnienie gorącej wody na Marsie 4,45 miliarda lat temu. Systemy hydrotermalne były niezbędne do rozwoju życia na Ziemi, a nasze odkrycia sugerują, że Mars również miał wodę, kluczowy składnik środowisk nadających się do zamieszkania w najwcześniejszej historii formowania się skorupy. Dzięki obrazowaniu w skali nano i spektroskopii zespół zidentyfikował wzorce pierwiastków w tym wyjątkowym cyrkonie, w tym żelazo, aluminium, itr i sód. Te elementy zostały dodane, gdy cyrkon uformował się 4,45 miliarda lat temu, co sugeruje, że woda była obecna podczas wczesnej historii Marsa – przyznał Cavosie.

Gorącą wodę badacze połączyli ze źródłami ciepła pochodzącymi z aktywności wulkanicznej, podobnymi do tych, które według niektórych naukowców zapoczątkowały życie na Ziemi. W rezultacie badania te otwierają nowe okno, w którym na Marsie mogły istnieć warunki niezbędne do powstania i rozwoju życia. Badania wykazały też, że chociaż skorupa Marsa znosiła potężne uderzenia meteorytów, które spowodowały duże wstrząsy powierzchni, woda była obecna we wczesnym okresie historii Czerwonej Planety, przed około 4,1 miliarda lat temu.

– To nowe badanie pozwala nam posunąć się o krok dalej w zrozumieniu wczesnego Marsa, poprzez identyfikację charakterystycznych oznak wody z czasu formowania się ziarna cyrkonu, dostarczając jej geochemicznych markerów w najstarszej znanej skorupie Marsa – przyznał Cavosie.

Datowanie metodą uranowo-ołowiową pozwoliło zmierzyć, jak stare są kryształy cyrkonu w Czarnej Piękności. To pokazało, że powstały między 4,48 a 4,43 miliarda lat temu. Geolodzy zbadali próbkę cyrkonów, aby sprawdzić, czy którykolwiek z nich wykazuje oznaki deformacji, będących konsekwencją naprawdę potężnego uderzenia, takiego jak to, które wymiotło z powierzchni Ziemi dinozaury. Wcześniejsze prace prowadzone w tym kierunku nie wykazały nic takiego, co doprowadziło naukowców do wniosku, że uderzenia tak dużych rozmiarów ustały, zanim uformowała się skała, z której pochodzi NWA 7034. Ale zespół Cavosie znalazł dowód na to, że uderzenia zmieniające całą planetę miały miejsce także po powstaniu Czarnej Piękności.

Źródło: Curtin University, fot. IFLScience, fot. Curtin University/Aaron Cavosie