Naukowcy ustalili, że meteoryt Teghaza 001, znaleziony na Saharze w Mali w 2022 roku, powstał na Marsie co najmniej 4,1 miliarda lat temu. To dopiero trzeci tak stary marsjański meteoryt znany ludzkości i pierwszy, który jest pojedynczą, nienaruszoną skałą magmową.

Rzadka próbka z początków Marsa

Zliczanie kraterów pokazuje, że większość powierzchni Marsa liczy ponad 3 miliardy lat. Tymczasem trzy główne grupy marsjańskich meteorytów, czyli szergottyty, nakility i chassignity, mają najwyżej 2,4 miliarda lat. Do tej pory naukowcy znali tylko dwa naprawdę stare okazy: Allan Hills 84001 z Antarktydy oraz skałę z północno-zachodniej Afryki zwaną Black Beauty, która jest jednak mieszaniną gruntu i drobnych odłamków.

Zespół kierowany przez Yang Liu z Jet Propulsion Laboratory NASA wyjaśnia, że to wynik naturalnego filtra. Aby skała opuściła Marsa, potrzebne jest potężne uderzenie, a słabsze materiały tego nie przeżywają. Jak mówi badaczka, sypki materiał może się nie scementować w skałę i nie wyrwać z grawitacji planety. Dlatego kolekcja meteorytów jest wypaczona, a żaden z dotychczas zebranych nie przypomina w pełni tego, co widać na powierzchni Marsa.

Jak rozpoznano wyjątkowy meteoryt

Osiem kamieni o łącznej masie niecałych 800 gramów kupił prywatny kolekcjoner na pustynnym rynku meteorytów. Fragment trafił na Uniwersytet Nowego Meksyku, gdzie Carl Agee i Karen Ziegler zmierzyli skład izotopów tlenu, który potwierdził marsjańskie pochodzenie. Początkowo skałę zaliczono do szergottytów, jednak Agee zauważył dziwne cechy, m.in. minerał zmieniony od środka przy nienaruszonej części zewnętrznej, czyli odwrotnie niż przy wietrzeniu na Ziemi.

Skała składa się głównie z polskiego pola skaleniowego, jasnego minerału typowego dla skorup planet skalistych, z domieszką ciemnych kryształów piroksenu. Kryształy mają do milimetra, co świadczy o powolnym stygnięciu. Szacunkowo skała stygła w tempie około 0,01°C na rok, więc magma nigdy nie wylała się na powierzchnię, tylko zastygła w skorupie.

Woda w skorupie młodego Marsa

Wiek ustalono kilkoma niezależnymi metodami: cyrkony dały około 4,11 miliarda lat, a minerały fosforanowe i datowanie rubidowo-strontowe podobne wyniki. Zmiana wieku cyrkonów jest bardzo trudna, więc według Liu potrzebny był do tego gorący płyn hydrotermalny. Oznacza to, że 4,1 miliarda lat to moment ostatniego „przemoczenia” skały, a sama krystalizacja nastąpiła jeszcze wcześniej.

Dodatkowo meteoryt ma o około dwa promile więcej ciężkiego izotopu tlenu-18 niż inne marsjańskie meteoryty. Zespół uważa, że magma wchłonęła fragmenty skorupy, która wcześniej reagowała z wodą przypowierzchniową, albo zetknęła się z takimi płynami. Według Liu oznacza to aktywny obieg wody w skorupie Marsa i pasuje do obrazu wilgotnej, młodej planety z potencjalnie zdatnymi do życia środowiskami.

• Wnętrze planety: skład pierwiastków śladowych różni się od każdego innego marsjańskiego meteorytu, a modele wskazują na źródło w płaszczu zawierającym granat, czyli na głębokości ponad 160 km.
• Miejsce pochodzenia: prawdopodobnie południowe wyżyny na północny zachód od ogromnego basenu Hellas.

Co to znaczy w praktyce

Dla czytelnika w Polsce to przede wszystkim ciekawostka naukowa, bo odkrycie nie ma bezpośredniego wpływu na codzienne życie. Pokazuje jednak, że meteoryty z Sahary, kupowane i sprzedawane na międzynarodowym rynku, mogą trafiać do laboratoriów na całym świecie i dostarczać ważnych danych. Badania prowadzi już kilka grup, a polscy naukowcy zajmujący się planetologią również mogą z takich wyników korzystać w swoich pracach.

Liu zaznacza, że prawdziwym przełomem byłyby próbki zebrane z dokładnym kontekstem geologicznym, takie jak te, które łazik Perseverance gromadzi w kraterze Jezero i wokół niego. Jej zdaniem sprowadzenie ich na Ziemię mogłoby, jak powiedziała, „zrewolucjonizować nasze rozumienie Marsa i wczesnego Układu Słonecznego”.

Źródło: Ars Technica – „Rare meteorite from Mars gives us a view into its ancient crust”