Część meteorytu Mars ALH84001. Źródło zdjęcia: NASA / JPL. Kliknij, aby powiększyć
Obecna średnia temperatura na równiku Marsa wynosi 3 69 stopni Fahrenheita. Naukowcy od dawna sądzili, że Czerwona Planeta była niegdyś wystarczająco umiarkowana, aby woda mogła istnieć na powierzchni i być może by ewoluowało tam życie. Ale nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z MIT i Caltech daje zimny pomysł.
W wydanym 22 lipca numerze czasopisma Science asystent profesora MIT Benjamin Weiss i absolwent California Institute of Technology David Shuster donosi, że ich badania marsjańskich meteorytów pokazują, że przynajmniej kilka skał pierwotnie zlokalizowanych w pobliżu powierzchni Marsa marzło przez 4 miliard lat.
Ich praca stanowi nowatorskie podejście do wydobywania informacji na temat klimatu Marsa w przeszłości poprzez badanie meteorytów marsjańskich.
W rzeczywistości dowody sugerują, że w ciągu ostatnich 4 miliardów lat Mars nigdy nie był wystarczająco ciepły, aby płynna woda mogła płynąć na powierzchni przez dłuższy czas. Dlatego Mars prawdopodobnie nigdy nie miał środowiska gościnnego dla ewolucji życia - chyba że życie zaczęło się w ciągu pierwszych pół miliarda lat jego istnienia, kiedy planeta była prawdopodobnie cieplejsza.
Prace obejmują dwa z siedmiu znanych meteorytów „nakhlite” (nazwanych na cześć El Nakhla w Egipcie, gdzie odkryto pierwszy taki meteoryt) oraz słynny meteoryt ALH84001, który zdaniem niektórych naukowców wykazuje oznaki aktywności mikrobiologicznej na Marsie. Używając technik geochemicznych, Shuster i Weiss odtworzyli „historię termiczną” każdego z meteorytów, aby oszacować maksymalne średnie długoterminowe temperatury, na które były narażone.
„Patrzyliśmy na meteoryty na dwa sposoby” - powiedział Weiss z Departamentu Nauk o Ziemi, Atmosfery i Planetarnej MIT. „Najpierw oceniliśmy, czego meteoryty mogły doświadczyć podczas wyrzucania z Marsa 11–15 milionów lat temu, aby ustalić górną granicę temperatur w najgorszym scenariuszu dla grzania szokowego”.
Doszli do wniosku, że ALH84001 nigdy nie mógł zostać podgrzany do temperatury wyższej niż 650 stopni Fahrenheita nawet przez krótki okres w ciągu ostatnich 15 milionów lat. Nakhlity, które wykazują bardzo niewiele dowodów na uszkodzenie przez uderzenie, prawdopodobnie nie znajdowały się powyżej temperatury wrzenia wody podczas wyrzucania 11 milionów lat temu.
Temperatury te są nadal dość wysokie, ale naukowcy przyjrzeli się również długiej historii termicznej skał na Marsie. W tym celu naukowcy oszacowali całkowitą ilość argonu pozostającego w próbkach na podstawie danych opublikowanych wcześniej przez dwa zespoły z University of Arizona i NASA Johnson Space Center.
Argon jest obecny w meteorytach, a także w wielu skałach na Ziemi, jako naturalna konsekwencja rozpadu radioaktywnego potasu. Jako gaz szlachetny argon nie jest bardzo reaktywny chemicznie, a ponieważ szybkość rozpadu jest dokładnie znana, geolodzy od lat datują skały, mierząc ich zawartość argonu.
Jednak wiadomo również, że argon „wycieka” ze skał w tempie zależnym od temperatury. Oznacza to, że jeśli mierzy się argon pozostający w skałach, można wywnioskować o maksymalnym cieple, na które skała została poddana od momentu wytworzenia argonu. Im chłodniejsza jest skała, tym więcej argonu zatrzyma.
Analiza Shustera i Weissa wykazała, że tylko niewielka część argonu, który pierwotnie był produkowany w próbkach meteorytu, została utracona przez eony. „Niewielka ilość strat argonu, która najwyraźniej miała miejsce w tych meteorytach, jest niezwykła. Niezależnie od tego, jak na to spojrzymy, skały te były bardzo zimne od dłuższego czasu - mówi Shuster. Ich obliczenia sugerują, że powierzchnia Marsa była głęboko zamarznięta przez większość ostatnich 4 miliardów lat.
„Historie temperatur tych dwóch planet są naprawdę różne. Na Ziemi nie można było znaleźć ani jednej skały, która przez tak długi czas utrzymywała się poniżej temperatury pokojowej ”- mówi Shuster. W rzeczywistości meteoryt ALH84001 nie mógł zamarznąć przez ponad milion lat w ciągu ostatnich 3,5 miliarda lat historii.
„Nasze badania nie oznaczają, że przez długi czas nie było kieszeni izolowanej wody w źródłach geotermalnych, ale sugerują, że przez 4 miliardy lat nie było dużych obszarów wolnostojącej wody.
„Nasze wyniki wydają się sugerować, że cechy powierzchni wskazujące na obecność i przepływ ciekłej wody powstają w stosunkowo krótkim czasie”, mówi Shuster.
Jednak pozytywnie oceniając astrobiologię, Weiss twierdzi, że nowe badanie nie robi nic, by obalić teorię „panspermii”, która utrzymuje, że życie może przeskakiwać z jednej planety na drugą przez meteoryty. Kilka lat temu w Caltech jako doktorant, Weiss i jego profesor nadzorujący, Joseph Kirschvink, wykazali, że drobnoustroje rzeczywiście mogły podróżować z Marsa na Ziemię w pęknięciach włosów ALH84001, nie ulegając zniszczeniu pod wpływem ciepła. W szczególności fakt, że nakhlity nigdy nie były podgrzewane powyżej około 200 stopni Fahrenheita, oznacza, że nie były sterylizowane cieplnie podczas wyrzucania z Marsa i transferu na Ziemię.
Ta praca była sponsorowana przez NASA i National Science Foundation.
Oryginalne źródło: MIT News Release
