Czy ludzie żyli na Marsie? Pierwszy w historii kryształ cyrkonu znaleziony w Afryce daje nową nadzieję: The Tribune India

PTI

Perth, 3 lutego

Czy jesteśmy sami we Wszechświecie? Na to proste pytanie wydaje się miliardy dolarów. Konsekwencje znalezienia dowodów na istnienie życia poza Ziemią są zdumiewające. Znak „przed i po” byłby punktem zwrotnym w historii ludzkości.

Mars jest obecnie najpopularniejszym celem poszukiwań śladów życia gdzie indziej. Jednak niewiele wiadomo o jego wczesnej historii. Nasze badania nad meteorytem marsjańskim dostarczają nowych wskazówek na temat wczesnych warunków powierzchniowych na Czerwonej Planecie.

Okna w przeszłość

Dziś Mars jest zimny i niegościnny. Ale w minionej epoce mógł być bardziej podobny do Ziemi i nadający się do zamieszkania. Formy terenu na Marsie odnotowują działanie płynnej wody powierzchniowej, być może już 3,9 miliarda lat temu.

Podobnie jak Ziemia, wczesny Mars był obiektem globalnego bombardowania kawałkami skał i lodu unoszącymi się wokół Układu Słonecznego. Ogromne uderzenia zarówno niszczą, jak i tworzą sprzyjające warunki do życia. Aby więc rozplątać, kiedy na Marsie mogły zaistnieć warunki odpowiednie do życia, musimy prześledzić historię zarówno wody, jak i uderzeń.

Na Marsa wysłano łaziki i orbitujące statki kosmiczne, a dwa łaziki NASA badały specjalnie kratery uderzeniowe w poszukiwaniu dowodów na przeszłe życie. Próbki zebrane przez łaziki zostaną zwrócone w przyszłych misjach.

Na razie meteoryty są jedynymi dostępnymi do badania próbkami Marsa na Ziemi. Meteoryty marsjańskie rodzą się, gdy uderzenie w Marsa wyrzuca skaliste fragmenty, które później przechwytują orbitę Ziemi. Większość meteorytów marsjańskich to skały magmowe, takie jak bazalt. Jeden meteoryt, NWA 7034, jest inny, ponieważ reprezentuje rzadką próbkę powierzchni Marsa.

Wysyłanie fal uderzeniowych

Meteoryt NWA 7034, ważący około 320g, został znaleziony na pustyni w północno-zachodniej Afryce i po raz pierwszy zgłoszony w 2013 roku. Unikalny izotop tlenu wskazuje na jego pochodzenie z Marsa. Od tamtej pory znaleziono inne meteoryty wystrzelone w marcu podczas tego samego wydarzenia.

NWA 7034 to skomplikowana skała zbudowana z pokruszonej skały i odłamków mineralnych zwanych „breccia”. Jego różne fragmenty rejestrują różne fragmenty historii Marsa.

Drobne ziarna mineralnej cyrkonu występują w NWA 7034. Cyrkon jest „geochronometrem”, co oznacza, że ​​rejestruje (i ujawnia nam) ile czasu minęło od momentu skrystalizowania z magmy. Wcześniejsze badania NWA 7034 wykazały, że zawiera on najstarsze znane cyrkonie z Marsa – niektóre mają nawet 4,48 miliarda lat.

Cyrkon jest bardzo przydatny do badania uderzeń meteorytów. Zachowuje mikroskopijne uszkodzenia spowodowane przechodzeniem fal uderzeniowych, a te „wstrząsane ziarna” stanowią solidny zapis uderzenia. Jednak w poprzednich badaniach NWA 7034 nie zidentyfikowano żadnych cyrkonii z ostatecznym uszkodzeniem szokowym.

NWA 7034 jest podobny do rodzaju skały osadowej na Ziemi zwanej konglomeratem. W takich skałach każdy minerał może mieć inne pochodzenie. Mając to na uwadze, postanowiliśmy zbadać dodatkowe ziarna cyrkonu w NWA 7034, aby sprawdzić, czy możemy znaleźć takie, które zarejestrowały dowody uderzenia.

Przyjrzeliśmy się ponad 60 cyrkoniom, ale znaleźliśmy tylko jedno zszokowane ziarno. Oznacza to, że uderzenie nastąpiło, zanim ziarno zostało zmieszane ze stertą fragmentów, które stały się skałą.

Ponowna ocena osi czasu Marsa

Znalezione przez nas typy wstrząsów nazywane są „bliźniakami deformacyjnymi”. Fale uderzeniowe pod wysokim ciśnieniem ściskają cyrkon jak akordeon. Proces ten może zreorganizować atomy w krysztale, tworząc zduplikowaną „bliźniaczkę” cyrkonu, którą możemy wykryć.

Ustaliliśmy, że cyrkon skrystalizował 4,45 miliarda lat temu, co czyni go jedną z najstarszych cyrkonii znanych z Marsa – nawet starszą niż najstarszy znany kawałek Ziemi (również cyrkon).

Nie wiemy, w jakiej skale pierwotnie uformowała się zszokowana cyrkon. Pierwotna skała magmowa została rozerwana podczas uderzeń w Marsa. Cyrkon to złamany fragment większego ziarna zmieszany z matrycą meteorytu.

Wiemy jednak, gdzie powstają takie szokujące cyrkonie. Na Ziemi wstrząsane cyrkonie z bliźniakami deformacyjnymi można znaleźć tylko w kraterach uderzeniowych. Co więcej, występują one przy wszystkich największych uderzeniach asteroid na Ziemi.

Cyrkonie z cechami wstrząsów zostały znalezione w Vredefort w Południowej Afryce, Sudbury w Kanadzie i Chicxulub w Meksyku. Meksykański krater powstał około 65 milionów lat temu i został powiązany z wyginięciem dinozaurów. W tym przypadku wstrząsane cyrkonie były jednym z produktów uderzenia wystarczająco dużego, aby spowodować masowe wyginięcie.

Wcześniejsze badania wskazywały na brak wstrząsów w cyrkonie z NWA 7034, co wskazuje na spadek katastrofalnych uderzeń na Marsie o 4,48 miliarda lat. Następnie zaproponowano, że warunki do zamieszkania istniały od 4,2 miliarda lat temu.

Jednak szokująca cyrkon, którą znaleźliśmy, skrystalizowała się 4,45 miliarda lat temu. Do szoku musiało dojść co najmniej 30 milionów lat po rzekomym zaprzestaniu bombardowania Marsa.

Kiedy dokładnie nastąpił wpływ?

Chociaż określenie dokładnego wieku uderzenia jest trudne, badania geochemiczne NWA 7034 ujawniają, że jego główne składniki zostały poddane uderzeniom meteorytów przed około 4,3 miliarda lat temu. W tym scenariuszu cyrkon mogła być w tym czasie zszokowana, gdzieś pomiędzy 4,3 a 4,45 miliarda lat temu.

Ewentualnie mogło powstać później, ale przed spadkiem wskaźnika oddziaływań wcześniej niż 3 miliardy lat temu. Zarówno formy lądowe, jak i minerały wodonośne przemawiają za wczesną obecnością wody powierzchniowej na Marsie, prawdopodobnie od 3,9 do 3,7 miliarda lat temu. Może to być najlepszy wskaźnik, kiedy istnieją warunki do zamieszkania.

Nasze odkrycia rodzą nowe pytania dotyczące wczesnej historii uderzeń Marsa. Ustalenie pochodzenia wstrząsanej cyrkonii i czasu uderzenia zapewni lepszy kontekst do interpretacji historii planety zarchiwizowanej w meteorycie NWA 7034 – i potencjalnie ram czasowych, w których mogły się pojawić warunki do życia. PTI