Karbonátos kőzetek vizsgálata mutat rá, hogyan száradt ki a Mars felszíne

Az életnek barátságtalanná váló ősi környezetről árulkodnak az amerikai űrügynökség (NASA) Curiosity marsjárójának legújabb eredményei – derül ki az űrhivatal hétfői közleményéből.

David Burtt, a NASA Goddard Űrközpontjának bolygókutatója és kollégái a PNAS folyóiratban közölt tanulmányukban azt ismertetik, hogyan próbálták a Curiosity által az utóbbi években gyűjtött és fedélzeti laboratóriumaiban megvizsgált kőzetminták segítségével rekonstruálni az egykori éghajlati viszonyokat. A kutatás során arra voltak kíváncsiak, hogy karbonátos kőzetekből származó mintákban miként alakult a szén- és az oxigénatomok izotópos összetétele.

A Perseverance marsjáró a Neretva Vallis folyóvölgy egykori medrében készült felvétele. A területen több mint 3 milliárd évvel ezelőtt még víz folyt.
photo_camera A Marson több mint 3 milliárd évvel ezelőtt jelentős mennyiségű folyékony víz folyt. A képen a NASA a Perseverance marsjáró által megörökített Neretva Vallis látható, amelyen keresztül egykor egy folyó táplálta a Jezero-krátert Fotó: NASA/JPL-Caltech

„Ezeknek a karbonátoknak az izotóp adatai extrém mértékű párolgásra mutatnak, ami arra enged következtetni, hogy a karbonátok valószínűleg olyan éghajlati körülmények között jöttek létre, amik csak ideiglenesen engedték meg, hogy folyékony víz jelenjen meg” – mondta Burtt. A nehezebb izotópok koncentrációja magasabbnak bizonyult, mint amit kutatók a Földön vagy Marson bármikor korábban megfigyeltek.

A NASA szerint a mérés alapját az adja, hogy amint a víz elpárolog, a szén és oxigén atomok könyebb izotópjai valószínűbben távoznak a légkörbe, míg a nehezebb izotópok gyakrabban hátramaradnak, és így például karbonátos kőzeteket alkothatnak. Ezek így egyfajta éghajlati krónikaként szolgálnak, mivel a karbonát ásványok megőrzik annak a környezetnek a jellemzőit, amikben kialakultak, köztük az egykori hőmérsékletet, a víz savasságát, valamint a víz és a légkör összetételét.

A szakemberek a tanulmányban két különböző forgatókönyvet javasolnak az ásványok létrejöttére. Az egyikben a karbonátok egymást váltogató nedves-száraz ciklusok – ezek jelentőségéről itt írtunk korábban – során keletkeztek a Gale-kráterben, a másikban pedig nagyon sós, jégréteggel lefedett vízben. „Ezek a keletkezési mechanizmusok két eltérő éghajlati állapotot képviselnek” – mondta Jennifer Stern, a tanulmány egy másik szerzője, aki szerint előbbi lakhatóbb és kevésbé lakható környezetek váltakozására, míg utóbbi egy állandósultan kevésbé lakható bolygóra utal, ahol a közepes szélességeken fagypont alatti a hőmérséklet és a víz nagy része jégként tárolódik.

A Curiosity 2021-es szelfijén jól látszik, hogy kezdi átvenni a rárakódó por miatt a bolygó színét, és kerekeit erősen megviselte a 10 évnyi marsi kalandozás
photo_camera A Curiosity 2021-es szelfijén jól látszik, hogy kezdi átvenni a rárakódó por miatt a bolygó színét, és kerekeit is erősen megviseli a közel egy évtizednyi marsi kalandozás Fotó: NASA/JPL-Caltech

A kutatók eredményei átalakíthatják a képünket a Mars múltbeli lakhatóságáról és annak időbeli alakulásáról is. „A mintáink nem vágnak egybe egy életnek helyt adó ősi környezettel a Mars felszínén, bár ez nem zárja ki a lehetőségét egy felszín alatti bioszférának, vagy akár egy felszíninek, amely még azelőtt alakult ki és ért véget, hogy ezek a karbonátok létrejöttek volna” – mondta Burtt. Egy év eleji, átfogó tanulmány ennél optimistább, és arra mutat rá, hogy közel kétmilliárd éven keresztül lehettek olyan időszakok a Mars történetében, amikor bőségesen volt folyékony víz a felszínen.

A 160 kilométer átmérőjű Gale-kráter közepén magasodó Mt. Sharp hegyen barangoló marsjáróval a kutatók mostanában azt szeretnék megérteni, hogy a geológiai és kémiai bizonyítékok alapján 3,5-4 milliárd évvel ezelőtt nedvesebb bolygó hogyan lett fokozatosan egyre szárazabb. Ehhez a Curiosity egyre feljebb mászik a hegyen, hogy kiolvassa a terület rétegek által dokumentált geológiai történetét – legalábbis amíg a 2012 óta a bolygón dolgozó marsjáró állapota azt megengedi.