Meteorit iz Sahare star 4,1 milijardu godina među najstarijim komadima Marsa na Zemlji

Ružičasti kamen težak oko 800 grama, pronađen 2022. godine u Sahari, ispostavio se kao jedan od najstarijih marsovskih meteorita ikada pronađenih. Istraživači koje finansira NASA datirali su njegove minerale i utvrdili da je stijena nastala prije više od 4,1 milijardu godina, navode u radu objavljenom u četvrtak u časopisu Science.

Meteorit je dobio ime Teghaza 001, po slanoj ravnici u Maliju gdje je nađen. Jedan je od otprilike 435 do sada poznatih meteorita s Marsa, a od ostalih ga izdvajaju tekstura, starost i jedinstveni magmatski minerali. Rad u Scienceu donosi njegovu prvu karakterizaciju i, kako navode autori, rijedak uvid u drevnu koru Crvene planete i način na koji je nastala. Zasebna studija, objavljena u junu u časopisu Science Advances, već je opisala sadržaj vode u istom meteoritu.

Gotovo propuštena prilika

Glavna autorica rada Yang Liu iz NASA-ine Laboratorije za mlazni pogon (JPL) u južnoj Kaliforniji isprva je oklijevala da uopšte pogleda uzorak. Naučnici s University of New Mexico već su bili utvrdili da stijena potiče s Marsa, i to na osnovu izotopa kiseonika, koji služe kao geohemijski „otisak prsta“ različitih planetarnih tijela. Kamen je izgledao kao shergottit, najčešća klasa marsovskih meteorita, kakvih je Liu kao stručnjakinja za planetarne uzorke vidjela mnogo.

Ipak, odlučila je pogledati i odmah primijetila neobične teksture i minerale s kakvima se ranije nije susrela. „Tek kada smo počeli pažljivije gledati, shvatili smo da je ovaj meteorit zaista jedinstven“, rekla je Liu. Jedan od recenzenata rada nazvao ga je, prema njenim riječima, „kamenom iz Rosette za Mars“.

Cirkon otkrio starost

Ključ za datiranje bili su kristali cirkona koje su Liu i kolege pronašli u uzorku. Cirkon čuva zapis o nastanku stijene i geolozima omogućava precizno određivanje starosti. Daljnje analize pokazale su ne samo kada je Teghaza 001 nastao, nego i kada su se dogodile kasnije promjene, uključujući izmjene uzrokovane vodom. U datiranju je pomogao koautor Francois Tissot s Caltecha, čiji je tim razvio novu metodu određivanja starosti.

Za razliku od klasičnih tehnika, u kojima se uzorak u cijelosti rastvara i analizira, Tissotova metoda in-situ rubidijum-stroncijum datiranja koristila je komadić Teghaze 001 manji od nokta i analizirala pojedinačna mineralna zrna na njegovoj površini. Osim što je izuzetno precizna i brza, tehnika čuva rijetke uzorke poput marsovskih meteorita za buduća istraživanja.

„Trenutno smo jedna od vrlo malo laboratorija u svijetu koje mogu izvesti ovakvo datiranje, i prva koja je datirala tako drevan marsovski meteorit“, rekao je Tissot. Nada se, kako kaže, da će metoda otvoriti put datiranju još više meteorita s Marsa, kao i uzoraka donesenih s drugih planeta, njihovih mjeseci i asteroida.

Kada su rezultati stigli, Liu je bila zatečena: stijenu je marsovska voda izmijenila prije otprilike 4,1 milijardu godina, što znači da je nastala i ranije. Tragovi u izotopima kiseonika, teksturi i hemiji minerala Teghaze 001 ukazuju na mnogo dinamičniji ciklus vode na ranom Marsu.

Zašto je drugačiji od ostalih

Teghaza 001 jedan je od tri najstarija marsovska meteorita pronađena na Zemlji. Druga dva, iako naučno neprocjenjiva, pružaju ograničeniji uvid u geološku prošlost planete. Meteorit ALH84001, slične starosti, sastoji se gotovo u potpunosti od jednog minerala, dok je „Black Beauty“ nastao prije oko 2,1 milijardu godina i čine ga sitni fragmenti vulkanskih stijena.

Teghaza 001, nasuprot tome, sadrži mješavinu magmatskih minerala koja svjedoči o tome kako se kora Marsa formirala iz magme koja se hladila, prije nego što ju je kasnije izmijenila podzemna voda. Njegova mineralogija odgovara onome što je NASA-ina sonda Mars Reconnaissance Orbiter zabilježila u južnim visoravnima planete prošaranim kraterima. Tačno mjesto s kojeg je kamen potekao nikada se neće saznati, ali rad navodi nekoliko mogućih lokacija čiji sastav odgovara njegovoj hemiji i mineralogiji.

Drugi autor rada Lee Saper, koji je istraživanje radio kao postdoktorand u JPL-u, a danas je naučnik u NASA-inom istraživačkom centru Ames u Silicijskoj dolini, kaže da je ovo prvi komad marsovske kore iz dijela planete s kojeg nauka do sada nije imala uzorak. Prema njegovim riječima, stijena bilježi interakciju vode i kamena, a možda čuva i trag atmosfere Marsa iz vremena kada je planeta gubila vodu.

Put do Zemlje

Svi marsovski meteoriti dijele istu prošlost: udar nekog tijela izbacio ih je s površine Crvene planete, a putanja ih je na kraju dovela na Zemlju. Sakupljači ih najčešće nalaze u pustinjama ili snježnim ravnicama, gdje se jasno izdvajaju od okolnog krajolika. Marsovsko porijeklo potvrđuje se upoređivanjem mineralnog i hemijskog sastava s podacima NASA-inih misija, od sletjelica Viking do rovera Curiosity i Perseverance.

Buduća istraživanja Teghaze 001 mogla bi, prema autorima, pomoći u odgovoru na brojna pitanja, među kojima je i kako su voda i stijene djelovale jedna na drugu na drevnom Marsu. Ovogodišnji radovi su tek početak, a Liu i njeni koautori žele vidjeti šta će iz meteorita saznati ostatak naučne zajednice. „Tek smo zagrebali površinu“, rekla je Liu.