Substancja znaleziona w lodzie Antarktyki może rozwikłać tajemnicę Marsa
Jarozyt – kruchy, żółto-brązowy minerał powszechnie występujący na Marsie, odkryto w rdzeniu lodowym z Antarktyki. Badania sugerują, że minerał powstał w ten sam sposób zarówno na Ziemi, jak i na Marsie – z pyłu uwięzionego w starożytnych złożach lodu.
W tym artykule:
Przełomowe odkrycie, opisane na łamach Nature Communications, jest też dowodem na to, jak istotne były lodowce dla kształtowania się Czerwonej Planety. Naukowcy twierdzą, że nie tylko wyrzeźbiły one doliny, które możemy dziś obserwować, ale także pomogły stworzyć to, z czego zbudowany jest Mars.
Jarozyt został po raz pierwszy zaobserwowany na Marsie w 2004 roku, kiedy łazik NASA Opportunity przejechał po pokrytej nim powierzchni. Odkrycie trafiło na pierwsze strony gazet, ponieważ do wykształcenia się jarozytu potrzebna jest woda, a także żelazo, siarczan, potas i kwaśne środowisko. Warunki trudne do spełnienia na Marsie.
W związku z tym naukowcy zaczęli teoretyzować, w jaki sposób jarozyt mógł znaleźć się na Czerwonej Planecie w tak dużej ilości? Niektórzy sądzili, że jest pozostałością po parowaniu niewielkich ilości słonej, kwaśnej wody. Ale alkaliczne skały bazaltowe w skorupie Marsa zneutralizowałyby kwaśną wilgoć – odpowiada Giovanni Baccolo, geolog z Uniwersytetu Milan-Bicocca i główny autor nowych badań.
Innym pomysłem było założenie, że jarozyt powstał w ogromnych pokładach lodu, które mogły pokrywać Marsa miliardy lat temu. Gdy pokrywa lodowa rosła, w lodzie gromadził się pył i mógł zostać przekształcony w jarozyt w błotnistych kieszeniach między kryształkami lodu. Ale tego procesu nie zaobserwowano nigdzie indziej w Układzie Słonecznym, pozostawał więc nie do udowodnienia.
Na Ziemi jarozyt można znaleźć rzadko, głównie w stosach odpadów pogórniczych, które zostały wystawione na działanie powietrza i deszczu. Nic dziwnego, że nie spodziewano się go na Antarktydzie. Zresztą Baccolo, który dokonał odkrycia, wcale go nie szukał. Poszukiwał minerałów, które mogłyby wskazywać na cykle epoki lodowcowej.
W ramach badań analizował rdzeń lodowy o długości 1620 metrów, który jest zapisem tysięcy lat historii Ziemi. W najgłębszych pokładach lody natrafił na dziwne cząsteczki pyłu, które – jak sądził - mogły być jarozytem. Aby potwierdzić, że chodzi o marsjański minerał, zespół Baccolo zmierzył sposób, w jaki pył pochłania promieniowanie rentgenowskie. Zbadali również ziarna pod silnym mikroskopem elektronowym, potwierdzając, że jest to jarozyt.
Punkt wspólny
W opublikowanym w tym miesiącu artykule badacze podają, że cząsteczki jarozytu były zauważalnie popękane i pozbawione ostrych krawędzi, co świadczy o tym, że utworzyły się i uległy erozji w wyniku chemicznego ataku w kieszeniach w lodzie. Badania sugerują, że jarozyt tworzy się w ten sam sposób na Marsie.
Megan Elwood Madden, geochemiczka z University of Oklahoma, niezaangażowany w badania, mówi, że wyniki są interesujące, ale nadal nie tłumaczą, skąd na Marsie tak duże pokłady jarozytu. W końcu mowa o złożach grubości kilku kilometrów, kiedy na Antarktydzie znaleziono zaledwie kilka cząsteczek.
Baccolo przyznaje, że rdzeń lodowy zawierał cząsteczki mniejsze niż rzęsa lub ziarnko piasku. Wyjaśnia jednak, że na Marsie jest znacznie więcej pyłu niż na Antarktydzie, do której docierają tylko niewielkie ilości unoszącego się w powietrzu popiołu i brudu z północnych kontynentów.
– Mars to takie zakurzone miejsce, wszystko tam jest pokryte kurzem – tłumaczy badacz w rozmowie z Science Mag. Większa ilość pyłu i odpowiednie warunki sprzyjałaby tworzeniu się większych ilości jarozytu.
Baccolo chce wykorzystać rdzeń Antarktydy do zbadania, czy starożytne marsjańskie złoża lodowe były miejscami formowania się też innych minerałów. Jego zdaniem jarozyt pokazuje, że marsjańskie lodowce nie były tylko narzędziami do „rzeźbienia terenu”, ale mogły przyczynić się do tego, jak wygląda chemiczny skład Marsa.