Nova analiza kemijskih podpisov, ki jih je izmeril Nasinin rover Curiosity, ponuja vpogled v starodavno podnebje Marsa – v čas pred približno 3,7 milijarde let, ko je bil planet toplejši in bolj vlažen.
Z meritvami izotopskih razmerij kisika so raziskovalci s Kalifornijskega tehnološkega inštituta (Caltech) in Nasinega laboratorija za reaktivni pogon (JPL) ugotovili, da je jezero v kraterju Gale doživelo znatno izhlapevanje, in to prej, kot bi nakazovala mineralogija in geokemija tamkajšnjih sedimentov.
Proces izhlapevanja, ki je na Zemlji običajen, ima na Marsu velik pomen. Prisotnost izhlapevalnih podpisov v izotopskih sestavah vode, pridobljenih iz glinenih mineralov, kaže, da je bilo starodavno ozračje toplo, a hkrati suho. To je spodbujalo izhlapevanje stoječe vode iz marsovskih jezer.
„‚Toplo‘ je relativno,“ je pojasnila dr. Amy Hofmann, glavna avtorica študije, gostujoča sodelavka na Caltechu in raziskovalka pri JPL, ki ga Caltech upravlja za NASO. „Govorimo o temperaturah nekoliko nad lediščem, vendar dovolj visokih, da bi lahko podpirale vrste prebiotične kemije, ki zanimajo astrobiologe.“
Po njenih besedah je bil to „dinamičen čas v zgodovini Marsa“. Planet je bil sredi globalnega podnebnega prehoda, a površina je še vedno doživljala kemično preperevanje. „Jezerske vode so imele približno nevtralen pH in niso bile posebej slane,“ je dodala Hofmann.
Raziskovalci so poudarili, da prisotnost teh pogojev skupaj z že prej odkritimi organskimi spojinami ustvarja „prepričljivo bivalno lokalno okolje“.
Prvi dokazi o obogatitvi s težkim kisikom
Študija, objavljena v reviji Proceedings of the National Academy of Sciences, se osredotoča na izotope kisika, ne pa vodika, ki je bil doslej pogosteje preučevalni element. Ekipa je prvič odkrila izrazito obogatitev z izotopom kisik-18 v starodavnem marsovskem vodnem rezervoarju.
Kisik-18 je redkejša in težja različica kisika, ki ima dva dodatna nevtrona v primerjavi z običajnim kisikom-16. „Ko voda izhlapi, molekule z lažjim kisikom prve izginejo, medtem ko v preostali vodi ostaja višja koncentracija težkega kisika,“ so pojasnili raziskovalci.
Ekipa je analizirala vzorce, ki jih je rover Curiosity zbral med letoma 2012 in 2021 v kraterju Gale. Ta območje kaže jasne znake, da je nekoč vsebovalo veliko jezero. Glineni minerali, pridobljeni na tem mestu, so omogočili natančno ohranitev izotopskih podpisov kisika in vodika.
„Voda, pridobljena iz glinenih mineralov, je pokazala močno obogatitev s težjim kisikom,“ so navedli znanstveniki. „To potrjuje, da je v času odlaganja teh sedimentov prišlo do izhlapevanja.“
Soavtor raziskave John Eiler, profesor geologije in geokemije na Caltechu, je izpostavil pomen teh rezultatov: „To odkritje ekipe roverja Curiosity je pomemben korak naprej v našem razumevanju, kako je voda oblikovala površino Marsa – na načine, ki nas spominjajo na Zemljo, a so hkrati v podrobnostih povsem drugačni.“
Eiler je dodal: „Najpomembnejše zame je novo razumevanje, kako sta suha atmosfera in hitro spreminjajoča se hidrosfera na Marsu nadzorovali življenjske cikle njegovih jezer. Prav ta jezera so verjetno naše najboljše tarče za iskanje dokazov o življenju ali njegovih kemičnih predhodnikih zunaj Zemlje.“
Foto: Nasin rover Curiosity Mars je posnel ta selfi na lokaciji z vzdevkom Mary Anning, po angleški paleontologinji iz 19. stoletja. Curiosity je na tej lokaciji na poti iz regije Glen Torridon, za katero znanstveniki verjamejo, da je bila to lokacija, kjer so bile starodavne razmere ugodne za življenje, če je sploh kdaj obstajalo, ujel tri vzorce izvrtane kamnine. Avtor fotografije: NASA/JPL-Caltech/MSSS
