Rover Perseverance otkrio složene tragove vode na starom Marsu

Kada je NASA-in rover Perseverance u septembru 2023. stigao do unutrašnje ivice takozvane Margin Unit na rubu kratera Jezero na Marsu, naučnici su bili iznenađeni. Očekivali su sedimentne stijene — formirane naslagavanjem slojeva pijeska tokom milenijuma na obali drevnog marsovskog jezera — koje su na Zemlji dobri čuvari tragova nekadašnjeg mikrobnskog života. Posebno su ih zanimali jaki signali karbonatnih minerala koje su detektovali marsovski orbiteri, jer se karbonati na Zemlji često formiraju u plitkim okeanskim i jezerskim sredinama koje mogu podržavati život.

Umjesto toga, tim rovera pronašao je magmatske stijene, koje nastaju duboko pod zemljom iz magme ili vulkanskom aktivnošću na površini. Iako na prvi pogled manje obećavajuće, te stijene su odlični “čuvari zapisa”: mineralni kristali unutar njih čuvaju detalje o tačnom trenutku nastanka. U ovom slučaju, sačuvali su iznenađujuće složen zapis o djelovanju vode na ranom Marsu — stijene pokazuju znakove da su s vodom stupale u kontakt najmanje tri puta, pri čemu je svaki susret mijenjao njihovu hemiju i izgled.

Laser s rovera otkrio hemiju

Ključnu ulogu u otkriću odigrao je instrument SuperCam, smješten na jarbolu rovera, koji određuje mineralogiju geoloških formacija na osnovu svjetlosti koju one odbijaju. Kada naučni tim primijeti zanimljivu stijenu, može narediti SuperCamu da ispali laser s udaljenosti do 6,5 metara, a spektar nastale plazme otkriva hemiju cilja. Na ovaj način Perseverance je analizirao više od 185 ciljeva na stjenovitom tlu unutar jedinice.

Rezultati su objavljeni u ponedjeljak u časopisu Communications Earth & Environment. “Prije nego što smo stigli do Margin Unit, glavna hipoteza, izvedena iz orbitalnih zapažanja, bila je da je karbonat viđen s orbite nastao interakcijom s jezerom koje je postojalo u krateru Jezero,” izjavila je za NASA Candice Bedford, istraživačkinja na Purdue University u West Lafayetteu u Indiani i glavna autorica studije. “Ali sada znamo da je ova lokacija postala neka vrsta raskršća vodenih sistema. Nalazi iz Margin Unit su važni jer krater Jezero leži unutar jedne od najvećih površina karbonata na Marsu, tako da ono što ovdje naučimo daleko prevazilazi ovaj krater.”

Tri susreta s vodom

Perseverance je istražio Margin Unit duž približno 265 metara visinske razlike. Na višim nadmorskim visinama pronašao je krupnozrnate, kristalaste stijene — obilježja minerala olivina — gotovo bez ikakvih tragova da ih je voda ikada dodirnula. Olivinska jedinica ovog područja, građena od magnezija i željeza, formirala se u tijelu magme duboko pod zemljom, hladila se dovoljno sporo da njena zrna izrastu velika, i na površinu dospjela tek nakon što je tlo iznad nje erodiralo.

Niže u jedinici, na jezerskom dnu, stijena je preinačena: zrna olivina su pucala, a između njih se nalazi silika. Karbonat i silika važni su putokazi u potrazi za drevnim životom — kada voda na Zemlji reaguje s olivinom, reakcija može osloboditi vodik, koji može biti izvor hrane za neke mikrobe, a za sobom ostavlja karbonat i siliku, dva minerala koja čuvaju tragove nekadašnjeg postojanja tih mikroba.

Tim rovera može odrediti redoslijed susreta Margin Unit s vodom, ali ne i njihovu starost. Prilikom prvog kontakta podzemna voda bogata ugljen-dioksidom reagirala je s olivinom, što je rezultiralo grebenima karbonata koji se provlače kroz pukotine u stijenama na nižim visinama. Danas te ispune karbonatom stoje uspravno dok se mekša stijena oko njih troši.

Drugi susret stijena s vodom možda je bio povezan s jezerom koje je nekad postojalo u krateru. “Neke stijene Margin Unit također sadrže siliku,” rekla je Eleni Ravanis, planetarna naučnica sa University of Hawaii at Manoa i koautorka studije. “Pretvaranje olivina u karbonat može za sobom ostaviti siliku, a više je vidimo u stijenama koje su ležale ispod linije vode.”

Posljednji događaj generisao je mineralne vene debljine oko 25 centimetara na jednom mjestu u istočnom dijelu Margin Unit, stvarajući minerale poput kalcij-sulfata i fluorita. Pronalazak fluorita važna je naznaka jer se on tipično formira kada topla voda cirkuliše kroz vulkanske stijene, što ukazuje da je ovo područje doživjelo kasniji događaj zagrijane podzemne vode.