Oamenii de știință susțin că „Black Beauty”, un meteorit căzut pe Pământ, dezvăluie noi indicii despre viața pe Marte, inclusiv urme de apă vechi de 4 miliarde de ani

Un mineral prins într-un meteorit marțian care a căzut pe Pământ a dezvăluit urme de apă pe Marte care datează de acum 4,45 miliarde de ani, potrivit unei noi cercetări, citată de CNN.

Granulele de zircon ar putea conține cea mai veche dovadă directă a apei calde de pe planeta roșie, care ar fi putut oferi medii precum izvoarele termale asociate cu viața pe Pământ.

Descoperirea deschide noi căi de a înțelege dacă Marte a fost vreodată locuibilă în trecutul său străvechi. De asemenea, ea vine în sprijinul observațiilor deja colectate de flota de nave spațiale care orbitează și se deplasează pe planeta roșie, care au detectat dovezi ale existenței unor râuri și lacuri pe suprafața marțiană.

Rămân însă întrebări esențiale cu privire la momentul exact în care apa a apărut pe Marte și la modul în care aceasta a evoluat – și a dispărut – de-a lungul timpului.

Oamenii de știință au analizat o mostră din meteoritul „Black Beauty”, cunoscut și ca NWA 7034, care a fost găsit în deșertul Sahara în 2011. Meteoritul a fost ejectat de pe suprafața marțiană după ce un alt obiect ceresc a lovit planeta în urmă cu 5 milioane – 10 milioane de ani, iar fragmentele sale au servit ca o sursă cheie pentru studierea vechiului Marte timp de ani de zile.

Noul studiu, publicat în revista Science Advances, s-a axat pe un singur grăunte din mineralul zircon reperat în interiorul meteoritului. Analiza echipei arată că apa era prezentă la doar 100 de milioane de ani după formarea planetei, ceea ce sugerează că Marte ar fi putut susține viața la un moment dat în istoria sa.

„Datele noastre sugerează prezența apei în scoarța planetei Marte într-un moment comparabil cu primele dovezi ale prezenței apei pe suprafața Pământului, în urmă cu aproximativ 4,4 miliarde de ani”, a declarat într-un comunicat autorul principal al studiului, Jack Gillespie, cercetător la Facultatea de Geoștiințe și Mediu a Universității din Lausanne, Elveția. „Această descoperire oferă noi dovezi pentru înțelegerea evoluției planetare a planetei Marte, a proceselor care au avut loc pe aceasta și a potențialului său de a fi adăpostit viață.”

Mineralele, capsule ale timpului

Rocile pot conține răspunsurile la unele dintre cele mai mari întrebări rămase despre Marte, inclusiv cât de multă apă a fost prezentă și dacă a existat vreodată viață pe planetă. Acesta este motivul pentru care meteoriții precum Black Beauty sunt atât de interesanți pentru oamenii de știință. Carl Agee, profesor și director al Institutului de Meteoritică de la Universitatea din New Mexico, a prezentat pentru prima dată această rocă spațială comunității științifice în 2013.

„(Meteoritul Black Beauty) conține sute de fragmente de roci și minerale, fiecare cu o parte diferită a celor 4,5 miliarde de ani de istorie marțiană”, a declarat într-un e-mail coautorul studiului, Dr. Aaron Cavosie, cercetător planetar și lector superior la Space Science and Technology Centre de la Universitatea Curtin. „(Este) singura sursă de piese pentru puzzle-ul geologic al Marte pre-Noachian”.

Perioada Noachiană a avut loc între 4,1 și 3,7 miliarde de ani în urmă, iar din măsurătorile directe care datează din perioada pre-Noachiană de pe Marte, între 4,5 miliarde și 4,1 miliarde de ani în urmă, se cunosc puține lucruri, deși este esențial să le înțelegem, deoarece reprezintă prima pagină din cartea de istorie a planetei Marte, a spus Cavosie.

Dar Black Beauty a dezvăluit unele dintre secretele sale. Multe dintre fragmentele de rocă pe care le conține meteoritul arată că scoarța marțiană a suportat o serie de impacturi, provocând o cantitate masivă de deversări pe suprafața planetei, a spus el.

Roca spațială conține, de asemenea, cele mai vechi fragmente cunoscute de pe Marte, inclusiv cele mai vechi bucăți de zircon, a spus Cavosie.

Zirconul, utilizat în produse precum bijuterii, plăci ceramice și implanturi medicale, este un mineral rezistent care îi poate ajuta pe oamenii de știință să privească în trecut și să determine condițiile prezente atunci când s-a cristalizat, inclusiv temperatura din acel moment și dacă mineralul a interacționat cu apa.

„Zirconul conține urme de uraniu, un element care acționează ca un ceas natural”, a declarat Gillespie, care era cercetător asociat postdoctoral la Școala de Științe ale Pământului și Planetare a Universității Curtin la momentul studiului. „Acest element se descompune în plumb în timp, la o rată precis cunoscută. Prin compararea raportului dintre uraniu și plumb, putem calcula vârsta formării cristalelor.”

Zirconul din Black Beauty nu a fost alterat de călătoria sa spre Pământ și de intrarea în atmosfera planetei noastre, înainte de a se prăbuși în Sahara, deoarece a fost protejat de poziționarea sa în interiorul meteoritului, a spus Cavosie.

În timpul analizei grăuntelui de zircon, echipa de studiu a detectat cantități neobișnuite de fier, sodiu și aluminiu, ceea ce sugerează că fluidele bogate în apă au lăsat aceste urme pe zircon în momentul formării acestuia, acum 4,45 miliarde de ani. Astfel de elemente nu se găsesc de obicei în zirconul cristalin, dar studiile cercetătorilor la scară atomică ale zirconului au arătat că elementele au fost încorporate în structura cristalină și aliniate precum standurile de fructe dintr-o piață, a spus Cavosie.

„Ne-am putut da seama după modelele în care (fierul, aluminiul și sodiul) se găsesc în interiorul zirconului că au fost încorporate în granulație pe măsură ce aceasta creștea, ca straturile unei cepe”, a spus Cavosie.

Pe Pământ, zirconiul din sistemele hidrotermale – care se formează atunci când apa este încălzită de activitatea vulcanică subterană, cum ar fi fluxul ascendent de magmă fierbinte – au modele similare cu cele găsite în Black Beauty.

Dacă sistemele hidrotermale au existat în scoarța marțiană în urmă cu 4,45 miliarde de ani, apa lichidă a ajuns probabil la suprafață.

„Experiența noastră pe Pământ arată că apa este esențială pentru habitatele capabile să susțină viața”, a declarat Cavosie. „Multe medii de pe Pământ găzduiesc viață în sisteme de apă caldă, inclusiv izvoare termale și ventile hidrotermale. Este posibil ca astfel de medii să fi dat naștere primelor forme de viață de pe Pământ. Noul nostru studiu arată că scoarța lui Marte era caldă și umedă în perioada pre-Noachiană, ceea ce înseamnă că este posibil să fi existat medii locuibile la acea vreme.”

Apropierea de Marte

Cavosie este curios să determine dacă sistemele hidrotermale, cum ar fi izvoarele termale, erau predominante atunci când magma contribuia la formarea scoarței planetei roșii, în urmă cu 4,48 miliarde și 4,43 miliarde de ani, sau dacă acestea erau mai episodice.

„Dacă sistemele hidrotermale au fost o caracteristică stabilă pe Marte timpuriu, aceasta ar indica faptul că este posibil ca condițiile locuibile să fi persistat pe o perioadă considerabilă de timp”, a declarat Cavosie. „Aceasta este acum o ipoteză testabilă care poate fi abordată prin colectarea mai multor date din zirconii marțiene”.

Până când eșantioanele vor putea fi returnate direct de pe Marte, meteoritul Black Beauty este una dintre cele mai bune ferestre asupra modului în care s-a format scoarța marțiană și cum a fost suprafața timpurie a lui Marte, a declarat Briony Horgan, co-investigator al misiunii roverului Perseverance și profesor de științe planetare la Universitatea Purdue din West Lafayette, Indiana. Horgan nu a fost implicat în acest studiu.

Descoperirea de dovezi ale sistemelor hidrotermale din subsuprafață dintr-un mic grăunte de zircon se aliniază teoriilor științifice privind cantitatea de apă și activitatea vulcanică care a existat pe vechiul Marte, a spus ea. În plus, aceste prime medii potențial locuibile ar fi fost protejate de radiații de un câmp magnetic planetar puternic, care lipsește astăzi pe Marte, a adăugat Horgan. Oamenii de știință încă încearcă să explice cum și-a pierdut planeta roșie câmpul magnetic protector.

În prezent, roverul Perseverance urcă pe marginea craterului Jezero de pe Marte, un lac antic umplut cu apă în urmă cu 3,7 miliarde de ani. Unele dintre rocile întâlnite de rover s-ar putea să fi fost formate de sisteme hidrotermale, a declarat Horgan.

Roverul va lua probe din roci deoarece acestea ar putea păstra dovezi ale vieții microbiene străvechi.

„Oricât de multe ne pot spune meteoriții, putem face și mai mult cu o mostră de rocă intactă și atent selectată dintr-o locație cunoscută de pe Marte, cu un context geologic bun”, a spus Horgan. „Așadar, această lucrare este o motivație excelentă pentru a aduce eșantioanele noastre de pe Marte înapoi pe Pământ pentru a le studia cu același nivel de detaliu în anii următori.”