USA marsikulgur paneb kokku pilti, miks elu Marsilt kaduda võis

See on nägemus kontseptsioon varajasest Marsist, mille pinnal on vedel vesi (sinised alad). Marsi iidsed piirkonnad kannavad märke veeküllusest – näiteks orgusid ja deltasid meenutavad pinnavormid ning mineraalid, mis tekivad ainult vedela vee juuresolekul. Teadlased arvavad, et miljardeid aastaid tagasi oli Marsi atmosfäär palju tihedam ja piisavalt soe, et moodustada jõgesid, järvi ja võib-olla isegi veeookeane. Kui planeet jahtus ja kaotas oma globaalse magnetvälja, pasikasid päikesetuul ja päikesetormid suure osa planeedi atmosfäärist kosmosesse, muutes Marsi külmaks ja kuivaks kõrbeks, mida praegu näeme. Foto: NASA/MAVEN/The Lunar and Planetary Institute

NASA Curiosity kulgur, mis praegu uurib Gale'i kraatrit Marsil, pakub uusi üksikasju selle kohta, kuidas Marsi iidne kliima muutus potentsiaalselt eluks sobivast – kus oli tõendeid ulatuslikust vedela vee olemasolust – pinnaks, mis on meie mõistes eluks täiesti kõlbmatu.

Kuigi Marsi pinnas on tänapäeval külm ja eluvaenulik, uurivad NASA Marsi robotuurijad vihjeid selle kohta, kas planeet võis minevikus olla üsna elurikas. Teadlased kasutasid Curiosity pardal asuvaid instrumente, et mõõta Gale'i kraatrist leitud süsinikurikaste mineraalide (karbonaadid) isotoopset koostist. Selle analüüsi tulemusena saadi uusi teadmisi selle kohta, kuidas Punase Planeedi iidne kliima muutus.

David Burtt NASA Goddardi kosmoselennukeskusest (Goddard Space Flight Center) Greenbeltis, Marylandis ja uurimust kirjeldava artikli juhtivautor, selgitas, et karbonaatide isotoopväärtused viitavad äärmuslikule aurustumisele. See viitab, et karbonaadid tekkisid kliimas, mis toetas vaid ajutist vedela vee olemasolu.

Burtt lisas, et kuigi nende proovid ei näita märke elust (biosfäärist) Marsi pinnal, ei välista see võimalust, et elu võis eksisteerida maa-aluses biosfääris või pinnapealses biosfääris, mis eksisteeris enne nende karbonaatide moodustumist.

Isotoobid on elemendi erineva massiga versioonid. Kui vesi aurustub, kipuvad kergemad süsiniku ja hapniku isotoobid atmosfääri hajuma, samal ajal kui raskemad jäävad maha ja kogunevad suuremas kontsentratsioonis. Lõpuks inkorporeeriti need raskemad isotoobid karbonaatkivimitesse.

Teadlased on karbonaatidest huvitatud, kuna need mineraalid toimivad kliima ajaloo salvestajatena. Need võivad säilitada vihjeid nende tekkekeskkonna kohta, sealhulgas vee temperatuuri, happesuse ning vee ja atmosfääri koostise kohta.

Artikkel pakub välja kaks karbonaatide tekkemehhanismi Gale'i kraatris. Esimeses stsenaariumis moodustuvad karbonaadid märgade ja kuivade tsüklite vaheldumisel. Teises stsenaariumis tekivad karbonaadid väga soolases vees külmades, jääd moodustavates (krüogeensetes) tingimustes.

NASA Goddardi teadlane Jennifer Stern, artikli kaasautor, selgitas, et need tekkemehhanismid viitavad kahele erinevale kliimastsenaariumile, mis omakorda võivad pakkuda erinevaid elamiskõlblikkuse stsenaariume. Märja-kuiva tsüklid viitavad keskkondadele, kus elamiskõlblikkus vaheldus, samas kui krüogeensed temperatuurid Marsi kesk-laiustel viitavad vähem elamiskõlblikule keskkonnale, kus enamik vett on jäässe lukustatud ja saadaval olev vesi on väga soolane, mis muudab selle eluks ebameeldivaks.

Selliseid kliimastsenaariume on Marsi iidse ajaloo kohta varemgi välja pakutud, tuginedes teatud mineraalide olemasolule, globaalsele modelleerimisele ja kivimite tuvastamisele. See uurimus on esimene, mis toetab neid stsenaariume isotoopiliste tõenditega kivimiproovidest.

Marsi karbonaatides leitud raskete isotoopide väärtused on oluliselt suuremad kui Maa karbonaatmineraalide omad ja need on kõige raskemad süsiniku ja hapniku isotoobid, mis on Marsi materjalides kunagi mõõdetud. Uurimismeeskonna sõnul on mõlemad kliimastsenaariumid – nii märg-kuiv kui ka külm-soolane – vajalikud selliste isotoopide moodustamiseks.

Burtt täpsustas, et need kõrged süsiniku ja hapniku isotoopväärtused viitavad äärmuslikele protsessidele. Kuigi aurustumine võib Maal tekitada märkimisväärseid muutusi hapniku isotoopides, olid selle uuringu käigus mõõdetud muutused kaks kuni kolm korda suuremad. See tähendab kahte asja: 1) aurustumine oli nii äärmuslik, et ajendas isotoope sedavõrd raskeks muutuma, ja 2) need rasked isotoobid säilisid, mistõttu igasugused kergemaid isotoope tekitavad protsessid olid märkimisväärselt väiksema ulatusega.

See avastus tehti Curiosity pardal asuvate instrumentide Sample Analysis at Mars (SAM) ja Tunable Laser Spectrometer (TLS) abil. SAM kuumutab proove kuni 900°C-ni ja seejärel analüüsib TLS kuumutamise käigus eraldunud gaase.

Allikas: Phys Org