Naukowcy odkryli, że pod powierzchnią Marsa przetrwały co najmniej dwa oddzielne zbiorniki starożytnej wody o różnych sygnaturach chemicznych.
Odkrycie to pokazuje, że w przeciwieństwie do Ziemi Mars prawdopodobnie nie miał ani jednego dużego globalnego oceanu podziemnej magmy obejmującego całą planetę.
„Wiele osób próbuje poznać historię wody na Marsie” – wyjaśnia planetolog Jessica Barnes z University of Arizona.
„Skąd się wzięła woda? Jak długo był w skorupie (powierzchni) Marsa? Skąd wzięła się wewnętrzna woda Marsa? Co woda może nam powiedzieć o powstaniu i rozwoju Marsa?
Dowody znaleziono w skałach Marsa. Nie możemy wskoczyć na Marsa i ich zabrać; w rzeczywistości do tej pory nie przeprowadziliśmy nawet zautomatyzowanej misji odzyskiwania próbek z Marsa. Ale czasami sam Mars przychodzi do nas.
Meteoryty wyrwane ze skorupy marsjańskiej od czasu do czasu spadają na Ziemię. Tutaj, w laboratoriach Ziemi, przy użyciu najnowocześniejszych metod, naukowcy dokładnie przebadali dwa takie meteoryty – Allan Hills 84001, odkryte na Antarktydzie w 1984 roku oraz Northwest Africa 7034, odkryte na Saharze w 2011 roku.
Zespół przyjrzał się izotopom wodoru uwięzionym w marsjańskich meteorytach. Izotopy to odmiany pierwiastka o różnej liczbie neutronów; deuter – znany również jako ciężki wodór – ma jeden proton i jeden neutron. Protium, czyli lekki wodór, ma jeden proton i nie ma neutronów.
Ponieważ wodór jest jednym ze składników wody, stosunek tych dwóch izotopów uwięzionych w skale może pomóc nam zrozumieć historię wody, w której zostały znalezione, w celu zbadania procesów chemicznych, którym był poddany, oraz ich pochodzenia.
Barnes i jej zespół nie są pierwszymi, którzy badają izotopy wodoru w marsjańskich meteorytach, próbując dowiedzieć się czegoś o wodzie planety.
Na Marsie deuter jest dominującym izotopem wodoru w atmosferze, prawdopodobnie z powodu niszczenia protu przez promieniowanie słoneczne.
Dlatego Barnes i jej zespół postanowili przyjrzeć się bliżej meteorytom, które powstały w skorupie marsjańskiej.
Allan Hills 84001, zgodnie z wcześniejszymi metodami datowania rozpadu radioaktywnego, wszedł w interakcję z cieczą w skorupie marsjańskiej około 3,9 miliarda lat temu. Podobna analiza wykazała, że północno-zachodnia Afryka 7034 oddziałuje z płynem 1,5 miliarda lat temu.
Kiedy Barnes i jej zespół przeprowadzili analizę izotopów, odkryli, że obie próbki mają te same stosunki izotopowe, dogodnie umiejscowione między stosunkiem występującym w wodzie ziemskiej a stosunkiem występującym w atmosferze Marsa. Co dziwniejsze, stosunek ten był podobny do młodszych skał analizowanych przez łazik Curiosity na Marsie.
Wskazuje to, że skład chemiczny tej wody pozostaje niezmieniony od około 3,9 miliarda lat – wynik zupełnie nieoczekiwany, biorąc pod uwagę wcześniejsze badania.
Ale kiedy zespół porównał swoje wyniki z wcześniejszymi badaniami izotopów wodoru w meteorytach z płaszcza marsjańskiego, odkryli coś naprawdę niesamowitego. Meteoryty płaszczowe pasują do dwóch odrębnych grup skał magmowych zwanych shergotytami.
Te dwie różne sygnatury chemiczne wskazują na dwa różne, niezmieszane zbiorniki wody w płaszczu marsjańskim. Co może oznaczać, że globalny ocean płynnej magmy pod płaszczem nie ujednorodnił warstwy powyżej.
„Ten kontekst jest również ważny dla zrozumienia dawnej zdolności do zamieszkania i astrobiologii Marsa”.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Geoscience.
Źródła: Zdjęcie: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona
