Przejdź do treści

Czy Mars podpowie nam, kiedy powstało życie na Ziemi?

Tithonium Chasmata będący częścią struktury marsjańskiego kanionu Valles Marineris

Powierzchnia Marsa jest niemal jednolicie bazaltowa, co jest konsekwencją miliardów lat wulkanizmu i płynącej lawy na powierzchni, która ostatecznie ostygła. Dlatego naukowcy sądzili, że historia skorupy Marsa była stosunkowo prostą opowieścią, jako że Mars nie przeszedł przebudowy powierzchni na pełną skalę, takiej jak przesunięcie kontynentów na Ziemi. Okazuje się jednak, że pierwotna skorupa na Marsie może być bardziej złożona, niż sądziliśmy i może nawet przypominać pierwotną skorupę ziemską.

W nowym badaniu, które zostało opublikowane w czasopiśmie Geophysical Research Letters, naukowcy donoszą o odkryciu miejsca na południowej półkuli Czerwonej Planety, w którym występują większe stężenia krzemu niż można by się spodziewać w czysto bazaltowym otoczeniu. Możemy badać te miejsca dzięki skałom kosmicznym, które w przeszłości uderzyły w Marsa, wydobywając materiał osadzony wiele kilometrów pod powierzchnią i ujawniając ukrytą przeszłość naszego sąsiada.

W składzie badanego materiału jest więcej krzemionki, co sprawia, że ​​skały nie są bazaltowe, a ich skład chemiczny określamy mianem bardziej wyewoluowanego. – mówi Valerie Payré, pierwsza autorka badania. To mówi nam, że pierwotna skorupa Marsa powstała w zdecydowanie bardziej złożony sposób, niż sądziliśmy. Zrozumienie tego procesu jest bardzo ważne, ponieważ pomoże to nam dowiedzieć się więcej na temat tego, jak powstała skorupa ziemska.

Pierwotna skorupa Marsa

Naukowcy pod kierunkiem Valerie Payré, adiunkt na Wydziale Nauk o Ziemi i Środowisku na Uniwersytecie Iowa, odkryli, że pierwotna skorupa  Marsa ma bardziej złożone pochodzenie niż wcześniej sądzono. Naukowcy zlokalizowali dziewięć miejsc na południowej półkuli Marsa (patrz zdjęcie powyżej), które były bogate w minerał zwany skaleniem. Skaleń jest związany z terenem, który ma więcej niż tylko pochodzenie wulkaniczne. Odkrycie może oznaczać, że powstanie Marsa i Ziemi mogą być do siebie podobne”. Źródło: Valerie Payré, University of Iowa

Naukowcy uważają, że Mars powstał około 4,5 miliarda lat temu. Szczegóły powstania Czerwonej Planety wciąż pozostają tajemnicą, ale istnieją na ten temat różne teorie. Jednym z pomysłów jest to, że Mars uformował się w wyniku gigantycznego zderzenia skał w kosmosie. Ciepło wydzielone podczas tego zderzenia doprowadziło do pokrycia planety oceanem magmy. Ten stopniowo ochładzał się, aż utworzył czysto bazaltową skorupę przypominającą warstwę skóry na powierzchni planety, którą widzimy dzisiaj.

Inna teoria głosi, że ocean magmy nie pokrył całej planety i że pierwotna skorupa Marsa powstała w inny sposób. W rezultacie, stężenie krzemianów w skorupie Marsa powinno być odmienne od tego, którego występuje w skałach bazaltowych.

Payré i współautorzy przeanalizowali dane zebrane przez Mars Reconnaissance Orbiter dla południowej półkuli planety, na której, według wcześniejszych badań, znajdują się najstarsze rejony Marsa. Naukowcy odkryli dziewięć miejsc, takich jak kratery i pęknięcia terenu, które były bogate w skaleń, minerał związany z przepływami lawy, które w swoim składzie są bardziej krzemionkowe niż bazaltowe.

Skaleń znajdowano wcześniej w innych regionach Marsa, ale dalsze analizy wykazały, że skład chemiczny tych obszarów był bardziej bazaltowy. To nie odstraszyło naukowców, którzy skorzystali z innego instrumentu badawczego, zwanego Thermal Emission Imaging System, lub po prostu THEMIS. Ten instrument na pokładzie orbitera Mars Odyssey może wykrywać stężenia krzemionki poprzez odbicia fal podczerwonych od powierzchni Marsa. Dzięki danym z THEMIS zespół ustalił, że teren w wybranych lokalizacjach był bardziej krzemionkowy niż bazaltowy.

Dodając wiarygodności ich obserwacjom, meteoryty, takie jak Erg Chech 002, odkryte na Saharze i datowane mniej więcej na narodziny Układu Słonecznego, wykazują podobny skład krzemionki i innych minerałów, jaki zespół zaobserwował w dziewięciu miejscach na Marsie.

Meteoryt Erg Chech 002

Zdjęcie meteorytu Erg Chech 002 autorstwa A. Irvinga. Źródło: Meteoritical Bulletin Database

Naukowcy datowali badany materiał skorupy Marsa na około 4,2 miliarda lat, co czyni ją najstarszą warstwą znalezioną do tej pory na Marsie.

Opisane odkrycie nie było dużym zaskoczeniem. Łaziki na powierzchni Marsa już wcześniej odkrywały skały o składzie bardziej krzemionkowym niż bazaltowym. To, co wciąż jest przed nami ukryte, to jak i kiedy powstała wczesna skorupa Marsa.

Co ciekawe, jeszcze mniej jasna jest historia skorupy ziemskiej. To dlatego, że wszelkie pozostałości pierwotnej skorupy naszej planety zostały dawno wymazane z powodu przesuwania się płyt kontynentalnych przez miliardy lat. Być może zatem odkrycie dokonane na Marsie da nam wgląd w uformowanie się Ziemi.

Nie znamy historii uformowania się skorupy naszej planety. Nie wiemy nawet, kiedy dokładnie pojawiło się na niej życie — mówi Payré. Wielu uważa, że ​​te dwie rzeczy mogą być ze sobą powiązane. Tak więc zbadanie własności pierwotnej skorupy Marsa może pomóc nam zrozumieć ewolucję naszej własnej planety.

 

Więcej informacji: publikacja „An Evolved Early Crust Exposed on Mars Revealed Through Spectroscopy” autorstwa V. Payré i innych opublikowane 10 października 2022 r., w czasopiśmie Geophysical Research Letters, DOI: 10.1029/2022GL099639

 

Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz

 

Na ilustracji: Ukośny widok perspektywiczny Tithonium Chasmata stanowiącego część struktury marsjańskiego kanionu Valles Marineris, który został wygenerowany na podstawie cyfrowego modelu terenu oraz nadirów i kanałów kolorów kamery stereofonicznej wysokiej rozdzielczości na pokładzie sondy Mars Express ESA. Źródło: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Reklama