En seksjon av ALH84001 Mars-meteoritten. Bildekreditt: NASA / JPL. Klikk for å forstørre
Den nåværende gjennomsnittstemperaturen på ekvatoren til Mars er en blustery -69 grader Fahrenheit. Forskere har lenge trodd at den røde planeten en gang var temperert nok til at vann hadde eksistert på overflaten og kanskje for at livet skulle ha utviklet seg der. Men en ny studie av forskere fra MIT og Caltech gir denne ideen den kalde skulderen.
I 22. juli-utgaven av tidsskriftet Science rapporterer MIT-assisterende professor Benjamin Weiss og California Institute of Technology-student David Shuster at deres studier av martiske meteoritter viser at minst flere bergarter som opprinnelig lå nær overflaten til Mars, har fryset kaldt i 4 milliarder år.
Arbeidet deres er en ny tilnærming til å trekke ut informasjon om Mars 'fortidsklima gjennom studiet av martiske meteoritter.
Bevisene tyder faktisk på at Mars i løpet av de siste fire milliarder årene aldri har vært tilstrekkelig varmt til at flytende vann har strømmet på overflaten i lengre perioder. Derfor har Mars sannsynligvis aldri hatt et miljø gjestfritt for livets utvikling - med mindre livet kom i gang i løpet av de første halv milliard årene av dens eksistens, da planeten sannsynligvis var varmere.
Arbeidet involverer to av de syv kjente “nakhlite” -meteorittene (oppkalt etter El Nakhla, Egypt, der den første slike meteoritt ble oppdaget), og den berømte ALH84001-meteoritten som noen forskere mener viser bevis for mikrobiell aktivitet på Mars. Ved å bruke geokjemiske teknikker rekonstruerte Shuster og Weiss en "termisk historie" for hver av meteorittene for å estimere de maksimale gjennomsnittlige temperaturer på lang sikt de ble utsatt for.
"Vi så på meteoritter på to måter," sa Weiss fra MITs avdeling for jord, atmosfærisk og planetisk vitenskap. "Først evaluerte vi hva meteorittene kunne ha opplevd under utstøting fra Mars for 11 til 15 millioner år siden, for å sette en øvre grense for temperaturene i verste fall for sjokkoppvarming."
De konkluderte med at ALH84001 aldri kunne vært oppvarmet til en temperatur høyere enn 650 grader Fahrenheit i en kort periode i løpet av de siste 15 millioner årene. Nakhlittene, som viser svært lite bevis på sjokkskader, var usannsynlig å ha ligget over kokepunktet for vann under utstøting for 11 millioner år siden.
Disse temperaturene er fremdeles ganske høye, men forskerne så også på bergens langsiktige termiske historie på Mars. For dette estimerte forskerne den totale mengden argon som fortsatt er igjen i prøvene ved å bruke data som tidligere var publisert av to lag ved University of Arizona og NASAs Johnson Space Center.
Argongass er til stede i meteorittene så vel som i mange bergarter på jorden som en naturlig konsekvens av det radioaktive forfallet av kalium. Som edelgass er argon ikke veldig kjemisk reaktiv, og fordi forfallshastigheten er nøyaktig kjent, har geologer i årevis datert bergarter ved å måle argoninnholdet deres.
Imidlertid er argon også kjent for å "lekke" ut av bergarter med en temperaturavhengig hastighet. Dette betyr at hvis argonet som blir igjen i bergartene blir målt, kan det gjøres en slutning om den maksimale varmen som berget har blitt utsatt for siden argon ble først laget. Jo kjøligere berget har vært, jo mer argon vil den ha beholdt.
Shuster og Weiss analyse fant at bare en liten brøkdel av argonet som opprinnelig ble produsert i meteorittprøvene, har tapt gjennom eonene. “Den lille mengden argontap som tilsynelatende har funnet sted i disse meteorittene er bemerkelsesverdig. Uansett hvordan vi ser på det, har disse bergartene vært kalde i veldig lang tid, sier Shuster. Beregningene deres antyder at den martiske overflaten har vært i frysepunkt i det meste av de siste fire milliarder årene.
"Temperaturhistoriene til disse to planetene er virkelig forskjellige. På jorden kunne du ikke finne en eneste stein som har vært under jevn romtemperatur så lenge, sier Shuster. Meteoritten ALH84001 kunne faktisk ikke ha vært over frysepunktet i mer enn en million år i løpet av de siste 3,5 milliarder årene av historien.
"Forskningen vår betyr ikke at det ikke var lommer med isolert vann i geotermiske kilder i lange perioder, men antyder i stedet at det ikke har vært store områder med frittstående vann på fire milliarder år.
"Resultatene våre ser ut til å innebære at overflatefunksjoner indikerer tilstedeværelse og flyt av flytende vann dannet over relativt korte tidsperioder," sier Shuster.
På en positiv merknad for astrobiologi, sier Weiss imidlertid at den nye studien ikke gjør noe for å motbevise teorien om "panspermia", som sier at livet kan hoppe fra en planet til en annen av meteoritter. Mens han var på Caltech som hovedfagsstudent for flere år siden, viste Weiss og hans veiledende professor, Joseph Kirschvink, at mikrober virkelig kunne ha reist fra Mars til Jorden i hårfalsbruddene av ALH84001 uten å bli ødelagt av varme. Spesielt betyr det at nakhlittene aldri har blitt oppvarmet over 200 grader Fahrenheit, at de ikke ble varmesterilisert under utstøting fra Mars og overført til Jorden.
Dette arbeidet ble sponset av NASA og National Science Foundation.
Originalkilde: MIT News Release
