Ένα ορυκτό παγιδευμένο σε έναν αρειανό μετεωρίτη που έπεσε στη Γη αποκάλυψε ίχνη νερού στον Άρη που χρονολογούνται 4,45 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, σύμφωνα με νέα έρευνα. Ο κόκκος ζιρκονίου μπορεί να περιέχει τις παλαιότερες άμεσες ενδείξεις αρχαίου θερμού νερού στον κόκκινο πλανήτη, το οποίο μπορεί να παρείχε περιβάλλοντα όπως οι θερμές πηγές που συνδέονται με τη ζωή στη Γη.

Η ανακάλυψη ανοίγει νέους τρόπους κατανόησης του κατά πόσον ο Άρης ήταν ποτέ κατοικήσιμος στο αρχαίο παρελθόν του. Προσθέτει επίσης περισσότερη υποστήριξη στις παρατηρήσεις που έχουν ήδη συγκεντρωθεί από τον στόλο των διαστημοπλοίων που βρίσκονται σε τροχιά και περιπλανώνται στον κόκκινο πλανήτη, τα οποία έχουν εντοπίσει ενδείξεις για το πού υπήρχαν κάποτε ποτάμια και λίμνες στην επιφάνεια του Άρη.

Αλλά παραμένουν βασικά ερωτήματα σχετικά με το πότε ακριβώς εμφανίστηκε για πρώτη φορά νερό στον Άρη και πώς εξελίχθηκε -και εξαφανίστηκε- με την πάροδο του χρόνου.

Οι επιστήμονες ανέλυσαν ένα δείγμα από τον μετεωρίτη «Black Beauty», επίσης γνωστό ως NWA 7034, που βρέθηκε στην έρημο Σαχάρα το 2011. Ο μετεωρίτης εκτινάχθηκε από την επιφάνεια του Άρη αφού ένα άλλο ουράνιο αντικείμενο χτύπησε τον πλανήτη πριν από 5 έως 10 εκατομμύρια χρόνια, και θραύσματά του αποτέλεσαν βασική πηγή μελέτης του αρχαίου Άρη εδώ και χρόνια.

Η νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Advances στις 22 Νοεμβρίου, επικεντρώθηκε σε έναν μόνο κόκκο του ορυκτού ζιρκονίου που εντοπίστηκε μέσα στον μετεωρίτη. Η ανάλυση της ομάδας δείχνει ότι το νερό ήταν παρόν μόλις 100 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό του πλανήτη, γεγονός που υποδηλώνει ότι ο Άρης μπορεί να ήταν σε θέση να υποστηρίξει ζωή σε κάποιο σημείο της ιστορίας του.

«Τα δεδομένα μας υποδηλώνουν την παρουσία νερού στο φλοιό του Άρη σε χρόνο συγκρίσιμο με τις πρώτες ενδείξεις για νερό στην επιφάνεια της Γης, πριν από περίπου 4,4 δισεκατομμύρια χρόνια», ανέφερε σε ανακοίνωσή του ο επικεφαλής της μελέτης Jack Gillespie, ερευνητής στη Σχολή Γεωεπιστημών και Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου της Λωζάνης στην Ελβετία. «Η ανακάλυψη αυτή παρέχει νέα στοιχεία για την κατανόηση της πλανητικής εξέλιξης του Άρη, των διεργασιών που έλαβαν χώρα σε αυτόν και των δυνατοτήτων του να έχει φιλοξενήσει ζωή».

Διαβασε ακομα

Γιγαντιαίες δίνες στα βάθη των ωκεανών: Τι ρόλο παίζει ο Άρης

Ορυκτά ως κάψουλες χρόνου

Τα πετρώματα μπορούν να δώσουν απαντήσεις σε μερικά από τα μεγαλύτερα ερωτήματα που παραμένουν σχετικά με τον Άρη, όπως το πόσο νερό υπήρχε και αν υπήρξε ποτέ ζωή στον πλανήτη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μετεωρίτες όπως ο Black Beauty παρουσιάζουν τόσο μεγάλο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες. Ο Carl Agee, καθηγητής και διευθυντής του Ινστιτούτου Μετεωριτικής στο Πανεπιστήμιο του Νέου Μεξικού, παρουσίασε για πρώτη φορά τον διαστημικό βράχο στην επιστημονική κοινότητα το 2013.

«(Ο μετεωρίτης Black Beauty) περιέχει εκατοντάδες θραύσματα πετρωμάτων και ορυκτών, το καθένα με διαφορετικό μέρος της 4,5 δισεκατομμυρίων ετών ιστορίας του Άρη», δήλωσε στο CNN ο συν-συγγραφέας της μελέτης Dr. Aaron Cavosie, πλανητικός επιστήμονας και ανώτερος λέκτορας του Κέντρου Διαστημικής Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Curtin. «(Είναι) η μόνη πηγή κομματιών για το γεωλογικό παζλ του προ-Noachian Άρη».

Η Noachian περίοδος έλαβε χώρα από 4,1 έως 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, και λίγα είναι γνωστά από άμεσες μετρήσεις που χρονολογούνται στην προ-Noachian περίοδο στον Άρη, μεταξύ 4,5 δισεκατομμυρίων και 4,1 δισεκατομμυρίων ετών πριν, αν και είναι ζωτικής σημασίας να κατανοηθεί, επειδή χρησιμεύει ως η πρώτη σελίδα στο βιβλίο της ιστορίας του Άρη, δήλωσε ο Cavosie.

Αλλά η Black Beauty αποκάλυψε μερικά από τα μυστικά της. Πολλά από τα θραύσματα πετρωμάτων που περιέχει ο μετεωρίτης δείχνουν ότι ο αρειανός φλοιός υπέστη μια σειρά από συγκρούσεις, προκαλώντας τεράστιες ανακατατάξεις στην επιφάνεια του πλανήτη, είπε.

Ο διαστημικός βράχος περιέχει επίσης τα παλαιότερα γνωστά κομμάτια του Άρη, συμπεριλαμβανομένων των παλαιότερων ζιρκονίων, δήλωσε ο Cavosie.

Διαβασε ακομα

Κρύσταλλοι αποκάλυψαν το πιο εκπληκτικό εύρημα στον Άρη

Το ζιρκόνιο, που χρησιμοποιείται σε προϊόντα όπως κοσμήματα, κεραμικά πλακίδια και ιατρικά εμφυτεύματα, είναι ένα ανθεκτικό ορυκτό που μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να κοιτάξουν στο παρελθόν και να προσδιορίσουν τις συνθήκες που επικρατούσαν όταν κρυσταλλώθηκε, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας εκείνη την εποχή και του κατά πόσον το ορυκτό αλληλεπιδρούσε με το νερό.

«Το ζιρκόνιο περιέχει ίχνη ουρανίου, ενός στοιχείου που λειτουργεί ως φυσικό ρολόι», δήλωσε ο Gillespie, ο οποίος ήταν μεταδιδακτορικός ερευνητικός συνεργάτης στη Σχολή Γεωεπιστημών και Πλανητικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Curtin κατά τη διάρκεια της μελέτης. «Αυτό το στοιχείο διασπάται σε μόλυβδο με την πάροδο του χρόνου με έναν ακριβώς γνωστό ρυθμό. Συγκρίνοντας την αναλογία ουρανίου προς μόλυβδο, μπορούμε να υπολογίσουμε την ηλικία σχηματισμού των κρυστάλλων».

Το ζιρκόνιο στην Black Beauty δεν αλλοιώθηκε από το ταξίδι του στη Γη και την πύρινη είσοδό του στην ατμόσφαιρα του πλανήτη μας πριν πέσει στη Σαχάρα, επειδή ήταν προστατευμένο από τη θέση του στο εσωτερικό του μετεωρίτη, δήλωσε ο Cavosie.

Κατά τη διάρκεια της ανάλυσης του κόκκου ζιρκονίου, η ομάδα μελέτης εντόπισε ασυνήθιστες ποσότητες σιδήρου, νατρίου και αλουμινίου, γεγονός που υποδηλώνει ότι υγρά πλούσια σε νερό άφησαν αυτά τα ίχνη στο ζιρκόνιο καθώς σχηματίστηκε πριν από 4,45 δισεκατομμύρια χρόνια. Τέτοια στοιχεία δεν βρίσκονται συνήθως σε κρυσταλλικό ζιρκόνιο, αλλά οι μελέτες των ερευνητών σε ατομική κλίμακα του ζιρκονίου έδειξαν ότι τα στοιχεία ενσωματώθηκαν στην κρυσταλλική δομή και παρατάχθηκαν όπως οι πάγκοι με τα φρούτα σε μια αγορά, δήλωσε ο Cavosie.

«Μπορούσαμε να πούμε από τα μοτίβα του τρόπου με τον οποίο ο (σίδηρος, το αλουμίνιο και το νάτριο) βρίσκονται μέσα στο ζιρκόνιο ότι ενσωματώθηκαν στον κόκκο καθώς μεγάλωνε, όπως τα φύλλα σε ένα κρεμμύδι», δήλωσε ο Cavosie.

Διαβασε ακομα

Κάτι μάς τραβάει πιο κοντά στον Ήλιο και αυτό δεν είναι καθόλου καλό

Στη Γη, τα ζιρκόνια από υδροθερμικά συστήματα – τα οποία σχηματίζονται όταν το νερό θερμαίνεται από την υπόγεια ηφαιστειακή δραστηριότητα, όπως η ανοδική ροή καυτού μάγματος – έχουν παρόμοια μοτίβα με αυτά που βρέθηκαν στην Black Beauty.

Αν υπήρχαν υδροθερμικά συστήματα στον αρειανό φλοιό πριν από 4,45 δισεκατομμύρια χρόνια, το υγρό νερό πιθανότατα έφτασε στην επιφάνεια.

«Η εμπειρία μας στη Γη δείχνει ότι το νερό είναι ζωτικής σημασίας για ενδιαιτήματα ικανά να υποστηρίξουν ζωή», δήλωσε ο Cavosie. «Πολλά περιβάλλοντα στη Γη φιλοξενούν ζωή σε συστήματα θερμού νερού, συμπεριλαμβανομένων των θερμών πηγών και των υδροθερμικών πηγών. Τέτοια περιβάλλοντα μπορεί να έχουν δώσει το έναυσμα για την εμφάνιση των πρώτων μορφών ζωής στη Γη. Η νέα μας μελέτη δείχνει ότι ο φλοιός του Άρη ήταν ζεστός και υγρός κατά την προ-Noachian περίοδο, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να υπήρχαν κατοικήσιμα περιβάλλοντα εκείνη την εποχή».

Ο Άρης από κοντά

Ο Cavosie είναι περίεργος να διαπιστώσει αν τα υδροθερμικά συστήματα, όπως οι θερμές πηγές, ήταν διαδεδομένα όταν το μάγμα βοηθούσε στη διαμόρφωση του φλοιού του κόκκινου πλανήτη μεταξύ 4,48 και 4,43 δισεκατομμυρίων ετών πριν ή αν ήταν πιο επεισοδιακά.

«Αν τα υδροθερμικά συστήματα ήταν ένα σταθερό χαρακτηριστικό στον πρώιμο Άρη, αυτό θα υποδείκνυε ότι οι κατοικήσιμες συνθήκες μπορεί να διατηρούνταν για ένα σημαντικό χρονικό διάστημα», δήλωσε ο Cavosie. «Αυτή είναι τώρα μια ελέγξιμη υπόθεση που μπορεί να εξεταστεί με τη συλλογή περισσότερων δεδομένων από ζιρκόνια του Άρη».

Μέχρι να μπορέσουν να επιστραφούν δείγματα απευθείας από τον Άρη, ο μετεωρίτης Black Beauty είναι ένα από τα καλύτερα παράθυρα για το πώς σχηματίστηκε ο αρειανός φλοιός και πώς ήταν η πρώιμη επιφάνεια του Άρη, δήλωσε η Briony Horgan, συν-ερευνήτρια στην αποστολή του ρόβερ Perseverance και καθηγήτρια πλανητικής επιστήμης στο Πανεπιστήμιο Purdue στο West Lafayette της Ιντιάνα, η οποία δεν συμμετείχε στην παρούσα μελέτη.

Η εύρεση ενδείξεων υδροθερμικών συστημάτων στο υπέδαφος από έναν μικροσκοπικό κόκκο ζιρκονίου ευθυγραμμίζεται με τις επιστημονικές θεωρίες σχετικά με την ποσότητα του νερού και την ηφαιστειακή δραστηριότητα που υπήρχε στον αρχαίο Άρη, δήλωσε η ίδια. Και αυτά τα πρώτα δυνητικά κατοικήσιμα περιβάλλοντα θα ήταν προστατευμένα από την ακτινοβολία από ένα ισχυρό πλανητικό μαγνητικό πεδίο, το οποίο ο Άρης δεν διαθέτει σήμερα, πρόσθεσε η Horgan. Οι επιστήμονες προσπαθούν ακόμη να εξηγήσουν πώς ο κόκκινος πλανήτης έχασε το προστατευτικό μαγνητικό πεδίο του.

Επί του παρόντος, το ρόβερ Perseverance σκαρφαλώνει στο χείλος του κρατήρα Jezero στον Άρη, μια αρχαία λίμνη που κάποτε ήταν γεμάτη με νερό πριν από 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Μερικά από τα πετρώματα που έχει συναντήσει το ρόβερ μπορεί να έχουν σχηματιστεί από υδροθερμικά συστήματα, δήλωσε η Horgan.

Το ρόβερ θα πάρει δείγματα από τα πετρώματα επειδή θα μπορούσαν να διατηρήσουν στοιχεία αρχαίας μικροβιακής ζωής.

«Όσα και αν μπορούν να μας πουν οι μετεωρίτες, μπορούμε να κάνουμε ακόμα περισσότερα με ένα προσεκτικά επιλεγμένο και άθικτο δείγμα βράχου από μια γνωστή τοποθεσία στον Άρη με καλό γεωλογικό πλαίσιο», δήλωσε η Horgan. «Έτσι, αυτή η δημοσίευση αποτελεί ένα μεγάλο κίνητρο για να φέρουμε τα δείγματά μας από τον Άρη πίσω στη Γη για να τα μελετήσουμε με το ίδιο επίπεδο λεπτομέρειας για τα επόμενα χρόνια».