I årevis har forskere forstått at Mars en gang var et varmere, våtere sted. Mellom terrengfunksjoner som indikerer tilstedeværelse av elver og innsjøer til mineralforekomster som så ut til å ha løst seg i vann, er det ingen mangel på bevis som vitner om denne "vannrike" fortiden. Hvor varmt og vått klimaet var for milliarder av år siden (og siden) har imidlertid vært gjenstand for mye debatt.
I følge en ny studie fra et internasjonalt team av forskere fra University of Nevada, Las Vegas (UNLV), ser det ut til at Mars kan ha vært mye våtere enn tidligere anslag ga den æren for. Ved hjelp av Berkeley Laboratory gjennomførte de simuleringer av et mineral som er funnet i Martian meteoritter. Ut fra dette bestemte de at Mars kan ha hatt mye mer vann på overflaten enn tidligere antatt.
Når det gjelder å studere solsystemet, er meteoritter noen ganger det eneste fysiske beviset som er tilgjengelig for forskere. Dette inkluderer Mars, der meteoritter utvunnet fra jordens overflate har bidratt til å belyse planetens geologiske fortid og hva slags prosesser som har formet jordskorpen. For geovitenskapsmenn er de det beste middelet til å bestemme hvordan Mars så ut for eons siden.
Dessverre for geovitenskapsmenn har disse meteorittene gjort endringer som følge av den kataklysmiske styrken som utviste dem fra Mars. Som Dr. Christopher Adcock, assistentforskningsprofessor ved Institutt for geovitenskap ved UNLV og hovedforfatter av studien, fortalte Space Magazine via e-post:
"Martiske meteoritter er stykker av Mars, i utgangspunktet er de de eneste prøvene av Mars på jorden til det er et eksempel på returoppdrag. Mange av funnene vi har gjort om Mars kom fra å studere martiske meteoritter og ville ikke være mulig uten dem. Dessverre har alle meteorittene opplevd sjokk fra å bli kastet ut av Marsoverflaten under påvirkninger. ”
Av de over 100 martiske meteorittene som er hentet her på jorden, og varierer i alder fra mellom 4 milliarder år til 165 millioner år. De antas også å ha kommet fra bare noen få regioner på Mars, og var antagelig opprettet av påvirkningsbegivenheter. Og i løpet av undersøkelsen av dem har forskere lagt merke til tilstedeværelsen av et kalsiumfosfatmineral kjent som merrillitt.
Som et medlem av whitlockite-gruppen som ofte finnes i Lunar og Martian meteoriteter, er dette mineralet kjent for å være vannfritt (dvs. inneholder ikke vann). Som sådan har forskere trukket konklusjonen at tilstedeværelsen av disse mineralene indikerer at Mars hadde et tørt miljø da disse bergartene ble kastet ut. Dette er absolutt i samsvar med hvordan Mars ser ut i dag - kald, isete og tørr som et bein.
For studiens skyld - med tittelen “Shock-Transformation of Whitlockite to Merrillite and the Implications for Meteoritic Phosphate”, som nylig dukket opp i tidsskriftet Naturkommunikasjon - det internasjonale forskerteamet vurderte en annen mulighet. Ved å bruke en syntetisk versjon av whitlockite begynte de å utføre sjokkkompresjonseksperimenter på den designet for å simulere forholdene under hvilke meteoritter blir kastet ut fra Mars.
Dette besto av å plassere den syntetiske whitlockite-prøven inne i et prosjektil, deretter bruke en helium-gasspistol for å akselerere den opp til hastigheter på 700 meter per sekund (2520 km / t eller 1500 mph) i en metallplate - og dermed utsatt den for intens varme og press. Prøven ble deretter undersøkt ved bruk av Berkeley Labs Advanced Light Source (ALS) og Argonne National Laboratory's Advanced Photon Source (APS) instrumenter.
"Da vi analyserte hva som kom ut av kapselen, fant vi at en betydelig mengde hvitlockitt hadde dehydrert til mineralet merrillitt," sa Adcock. “Merrillitt finnes i mange meteoritter (inkludert martian). Midlene det er mulig at bergens meteoritter er laget av opprinnelig startet liv med whitlockite i dem i et miljø med mer vann enn tidligere antatt. Hvis det er sant, vil det indikere mer vann i Mars-fortiden og det tidlige solsystemet. ”
Ikke bare øker dette "vannbudsjettet" for Mars i det siste, det reiser også nye spørsmål om Mars 'livsførsel. I tillegg til å være løselig i vann, inneholder whitlockite også fosfor - et avgjørende element for livet her på jorden. Kombinert med nyere bevis som viser at flytende vann fremdeles eksisterer på Mars 'overflate - om enn iblant - reiser dette nye spørsmål om hvorvidt Mars hadde liv i fortiden (eller til og med i dag).
Men som Adcock forklarte, vil ytterligere eksperimenter og bevis være nødvendig for å avgjøre om disse resultatene er en indikasjon på en mer vannaktig fortid:
"Så langt livet går, er resultatene våre veldig gunstige for muligheten - men vi trenger mer data. Vi trenger virkelig et eksempel på returoppdrag, eller vi må reise dit personlig - et menneskelig oppdrag. Vitenskapen avslutter svarene på en rekke store spørsmål om solsystemet vårt, livet andre steder og Mars. Men det er vanskelig arbeid når det hele må gjøres fra langt borte. ”
Og eksempler på retur er absolutt i horisonten. NASA håper å gjennomføre det første trinnet i denne prosessen med deres Mars 2020 Rover, som vil samle prøver og la dem ligge i en cache for fremtidig gjenfinning. ESAs ExoMars-rover forventes å ta reisen til Mars samme år, og vil også skaffe prøver som en del av et prøve-returoppdrag til Jorden.
Disse oppdragene skal etter planen lanseres sommeren 2020, når planetene vil være på sitt nærmeste igjen. Og med besetningsoppdrag til overflaten planlagt i det neste tiåret, kan vi se de første ikke-meteorittprøvene av Mars brakt tilbake til jorden for analyse.
