Magnezitüledék a Marson

Több évtizednyi kutatás után a tudósok jelentős karbonátkőzet-lerakódások felfedezésérő számoltak be a Marson.

Bár a régóta keresett kőzetek nem egy múltban eltűnt óceán fenekéről származnak, ahogy azt egykoron remélték, a felfedezés tovább táplálja azokat a reményeket, melyek szerint a kövek megőrizhették a bolygó történetének korai szakaszában jelen levő szerves anyagokat. A karbonátokat a Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) CRISM műszerével azonosították be. A műszer adatai magnézium karbonát (magnezit) jelenlétéről tanúskodnak a Nili Fossae területen, ami a Mars egyik nagy becsapódási medencéje, a Isidis Plantia peremén található.

A karbonátok a Földön nagy tengeri üledékekhez köthetők, mint a mészkő vagy a kréta, a kutatók azonban kiemelték, hogy a Marson talált karbonát esetében szó sincs ilyesmiről A részletekről a Science december 19-i számában számoltak be.

Az üledék teljes területe kevesebb, mint 10 négyzetkilométer, amit felülről a terület felszínét tarkító szilikát tartalmú olivin ásvány, alulról pedig agyagszerű ásványok, úgynevezett filloszilikátok rétegei fognak közre. Utóbbi hidrotermális tevékenységek hatására jön létre. "Ne pislogjanak, mert lemaradhatnak róla" - figyelmeztetett tréfásan Bethany Ehlmann, a Rhode Islandi Brown Egyetemen dolgozó CRISM csapat egyik tagja, miközben az adatok videóprezentációját kommentálta.

A karbonátok elsőként a marsi kéreg egyik lehetséges összetevőjeként kerültek szóba, amikor a tudósok évtizedekkel ezelőtt megpróbáltak magyarázatot adni a bolygó vékony légkörére, mondván: víz és szilikát kőzetek jelenlétében a légkör széndioxidja karbonátokban szilárdulhatott meg a felszínen. Ez a nagy mennyiségű karbonát komponens azonban soha nem került elő, csupán a a bolygó mindenhol jelenlevő porában és a marsi meteoritokban sikerült kimutatni egy csekély karbonátszintet.

2008-ban a NASA Phoenix leszállóegysége végre egy karbonátnak tűnő anyag nyomaira akadt a talajban, a magasból azonban egyetlen felszíni karbonát mező sem látható. A kőzetek létrejöttéhez szükséges összetevők olyannyira nyilvánvalók, hogy nehéz magyarázatot találni a hiányukra. Az egyik elmélet szerint a kölcsönhatáshoz szükséges víz túl savas volt, ezért nem tudott létrejönni karbonát, egy másik szerint a karbonátok jelen voltak ugyan, de a későbbi savas víz, aminek a jelére több Mars-szonda és leszállóegység is rábukkant, feloldotta a karbonátokat. Persze az sem kizárt, hogy azok újabb talajrétegek alatt pihennek, valahol a mélyben.

A felfedezésben főszerepet játszó CRISM tervezésénél az volt a cél, hogy ezeket a kérdéseket a helyükre tegye, magyarázta Scott Murchie, a marylandi Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizika Laboratóriumának főfelügyelője. A karbonát 3 és 4 mikrométer között jól kivehető jeleket produkál, ez vezette el őt és csapatát a színképelemző megalkotásához, ami ezeken a viszonylag hosszú hullámhosszokon dolgozik. Fáradozásuk meghozta eredményét, amikor a hosszúhullámok kulcsfontosságúnak bizonyultak a Nili Fossae különös spektrumának karbonátként való azonosításában. Murchie szerint ez a CRISM eddigi legjelentősebb felfedezése.

Ugyanezt a spektrumot látta korábban az európai Mars Express is, de csupán a pixelek egy kis csoportján volt észlelhető, ezért az európai csapat nem tudta hivatalosan is igazolni, hogy karbonátot találtak volna. A Nili Fossae karbonátjának azonosítása azért is jó hír, mert ez azt tükrözni, hogy nem a bolygó egészét uralta magas sótartalmú víz, hanem akadtak olyan területek is, melyek érintetlenek maradtak, kiváló kutatási terepet biztosítva az egykori élet jeleit kereső küldetések számára.


A Nili Fossae a NASA egy színes felvételén. Ezt is a CRISM segítségével készítették 2007-ben, ekkor még leszállóhely után kutattak a Mars Science Laboratory számára
Az ásványok valószínűleg az olivin és víz kölcsönhatásának eredményei, amiben rengeteg szén-dioxid oldódott fel. Ez a folyamat - amit szerpentinesedésnek neveznek - jól ismert a Földön, jó példák erre a kaliforniai Sonoma és Napa szőlőtermő vidékei.

A becslések szerint megközelítőleg 3,6 milliárd évvel ezelőtt létrejött Nili Fossae a következő Mars-küldetés, a Mars Science Laboratory (MSL) egyik lehetséges leszállóhelyei közé tartozott, végül azonban kirostálták, mivel túl kockázatosnak találták leszállás szempontjából. Ezen változtathat a mostani bejelentés, azzal együtt is, hogy a döntéshozók nagy vonalakban már tudtak a karbonát jelenlétéről. Ezért ha nem is pontosan ott, de egy közeli, biztonságosabb területen megkísérelhetik az MSL felszínre juttatását. Ehhez mélyebbre ható adatokat kell beszerezni a területről és ásványairól, amire a marsjáró indításának két éves csúszása miatt most bőven lesz idejük a kutatóknak.

A karbonátot rejtő Nili Fossae azért is lehet érdekes a NASA számára, mert a legtöbb vízkölcsönhatásából létrejövő marsi ásvány erősen savas közegben alakult ki, míg a karbonát egy jóval semlegesebb vagy lúgos közeget feltételez, ami alkalmasabb lehetett az élet számára, ezen felül a szerves élet jól konzerválódhatott a szervetlen karbonátban. "Nagy lépést tettünk a legalkalmasabb kutatási terület megtalálása felé" - összegzett David Des Marais, a NASA Ames Kutatóközpontjának tudósa.