Od lat naukowcy rozumieją, że Mars był kiedyś cieplejszym, wilgotniejszym miejscem. Między cechami terenu, które wskazują na obecność rzek i jezior w złożach mineralnych, które wydają się rozpuszczać w wodzie, nie brakuje dowodów świadczących o tej „wodnej” przeszłości. Jednak to, jak ciepły i mokry był klimat miliardy lat temu (i od tamtej pory), było przedmiotem wielu dyskusji.
Według nowego badania przeprowadzonego przez międzynarodowy zespół naukowców z University of Nevada, Las Vegas (UNLV), wydaje się, że Mars mógł być znacznie bardziej wilgotny, niż dawały to szacunki. Przy pomocy Berkeley Laboratory przeprowadzili symulacje minerału znalezionego w marsjańskich meteorytach. Na tej podstawie ustalili, że Mars mógł mieć na swojej powierzchni znacznie więcej wody, niż wcześniej sądzono.
Jeśli chodzi o badanie Układu Słonecznego, meteoryty są czasami jedynym fizycznym dowodem dostępnym dla badaczy. Dotyczy to Marsa, gdzie meteoryty odzyskane z powierzchni Ziemi pomogły rzucić światło na geologiczną przeszłość planety i jakie procesy ukształtowały jej skorupę. Dla geologów są najlepszym sposobem ustalenia, jak Mars wyglądał przed wiekami.
Niestety dla geologów meteoryty te uległy niedostatecznym zmianom w wyniku kataklizmicznej siły, która wypędziła je z Marsa. Jak dr Christopher Adcock, asystent profesora naukowego w Departamencie Geologii w UNLV i główny autor badania, powiedział Space Magazine pocztą elektroniczną:
„Marsjackie meteoryty są kawałkami Marsa, w zasadzie są naszymi jedynymi próbkami Marsa na Ziemi, dopóki nie pojawi się próbna misja zwrotu. Wiele odkryć, których dokonaliśmy na temat Marsa, pochodzi z badań meteorytów marsjańskich i bez nich nie byłoby to możliwe. Niestety wszystkie te meteoryty przeżyły wstrząs spowodowany wyrzuceniem ich z powierzchni Marsa podczas zderzeń. ”
Z ponad 100 marsjańskich meteorytów, które zostały wydobyte tutaj na Ziemi, i mają przedział wiekowy od 4 miliardów lat do 165 milionów lat. Uważa się, że pochodzą one tylko z kilku regionów Marsa i prawdopodobnie zostały wyrzucone z wydarzeń uderzeniowych. Podczas ich badania naukowcy zauważyli obecność minerału fosforanu wapnia znanego jako merrillit.
Jako członek grupy whitlockitów, która jest powszechnie spotykana w meteorytach księżycowych i marsjańskich, minerał ten jest znany z tego, że jest bezwodny (tj. Nie zawiera wody). W związku z tym naukowcy doszli do wniosku, że obecność tych minerałów wskazuje, że Mars miał suche środowisko podczas wyrzucania tych skał. Jest to z pewnością zgodne z tym, jak dziś wygląda Mars - zimny, lodowaty i suchy jak kość.
Ze względu na ich badania - zatytułowane „Shock-Transformation of Whitlockite to Merrillite and the Implications for Meteoritic Phosphate”, które ukazało się niedawno w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza - międzynarodowy zespół badawczy rozważył inną możliwość. Korzystając z syntetycznej wersji whitlockitu, rozpoczęli na nim eksperymenty kompresji uderzeniowej zaprojektowane w celu symulacji warunków, w których meteoryty są wyrzucane z Marsa.
Polegało to na umieszczeniu syntetycznej próbki whitlockitu wewnątrz pocisku, a następnie użyciu gazowego pistoletu helowego w celu przyspieszenia jej do prędkości 700 metrów na sekundę (2520 km / h lub 1500 mil na godzinę) na metalowej płycie - w ten sposób poddając ją intensywnemu ciepłu i nacisk. Próbka została następnie zbadana przy użyciu zaawansowanego źródła światła Berkeley Lab (ALS) i instrumentów Advanced Photon Source (APS) w Argonne National Laboratory.
„Kiedy przeanalizowaliśmy, co wyszło z kapsułki, stwierdziliśmy, że znaczna ilość whitlockitu odwodniła się do mineralnego merrillitu”, powiedział Adcock. „Merrillit występuje w wielu meteorytach (w tym marsjańskich). Oznacza to, że możliwe jest, że meteoryty skalne powstają z pierwotnie rozpoczętego życia z whitlockitem w środowisku z większą ilością wody niż wcześniej sądzono. Jeśli to prawda, oznaczałoby to więcej wody w marsjańskiej przeszłości i wczesnym Układzie Słonecznym. ”
To nie tylko podnosi w przeszłości „budżet wodny” dla Marsa, ale także rodzi nowe pytania na temat zamieszkiwania Marsa. Oprócz rozpuszczalności w wodzie, whitlockit zawiera także fosfor - kluczowy pierwiastek życia na Ziemi. W połączeniu z najnowszymi dowodami, które pokazują, że ciekła woda wciąż istnieje na powierzchni Marsa - choć sporadycznie - rodzi to nowe pytanie, czy Mars miał życie w przeszłości (czy nawet dzisiaj).
Ale jak wyjaśnił Adcock, potrzebne będą dalsze eksperymenty i dowody, aby ustalić, czy wyniki te wskazują na bardziej wodnistą przeszłość:
„Jeśli chodzi o życie, nasze wyniki są bardzo sprzyjające, ale potrzebujemy więcej danych. Naprawdę potrzebujemy przykładowej misji powrotnej lub musimy udać się tam osobiście - misja ludzka. Nauka zbliża się do odpowiedzi na wiele ważnych pytań dotyczących naszego Układu Słonecznego, życia gdzie indziej i Marsa. Ale to trudna praca, gdy wszystko musi być zrobione z daleka. ”
A próbki zwrotów z pewnością są na horyzoncie. NASA ma nadzieję przeprowadzić pierwszy krok w tym procesie ze swoim łazikiem Mars 2020, który zbierze próbki i pozostawi je w pamięci podręcznej do przyszłego pobrania. Łazik ExoMars ESA ma odbyć podróż na Marsa w tym samym roku, a także uzyskać próbki w ramach misji zwrotu próbek na Ziemię.
Misje te mają się rozpocząć latem 2020 r., Kiedy planety znów znajdą się najbliżej. A mając misje załogowe na powierzchnię planowane na następną dekadę, możemy zobaczyć pierwsze nie-meteorytowe próbki Marsa sprowadzone na Ziemię w celu analizy.
