Cele mai vechi dovezi privind apa de pe Marte arată că Planeta Roşie era extrem de fierbinte

Apa a existat pe Marte încă de acum 4,45 miliarde de ani, la scurt timp după ce planeta s-a format din praful primordial care înconjura Soarele aflat în formare.

Dovada? Un minuscul grăunte de zircon, mai subțire decât un fir de păr uman, conține minerale care nu s-ar fi putut forma decât în prezența apei. Provocarea? Apa era fierbinte, asemănătoare celei din izvoarele termale sau din orificiile hidrotermale submarine.

Această descoperire oferă indicii fascinante. În primul rând, sugerează că apa a ajuns pe Marte într-un mod similar cu cel de pe Pământ, în primele zile ale Sistemului Solar. În al doilea rând, prezența apei calde este compatibilă cu viața microbiană extremofilă, așa cum o întâlnim astăzi în medii geotermale și hidrotermale pe Pământ.

„Imaginea care prinde contur este că Marte și Pământul timpuriu aveau ceva în comun – ambele erau umede. Știm din analiza zirconiului de pe Pământ că apa lichidă exista aici acum 4,3 miliarde de ani. Acum avem dovezi că apa de pe Marte este chiar mai veche.”, explică geologul Aaron Cavosie, de la Universitatea Curtin din Australia, într-un interviu pentru ScienceAlert.^[sursa]

Cavosie continuă: „Această prezență timpurie a apei pe Marte se potrivește cu dovezile ample privind existența apei în perioada Noachiană, acum 4,1 până la 3,7 miliarde de ani. Pe Pământ, există urme geologice ale vieții din acea epocă. Dacă Marte avea condiții similare, de ce nu ar fi putut susține viață? Totuși, cele două planete au luat direcții diferite în istoria lor.”

Reconstituirea istoriei apei pe Marte este dificilă. În ciuda eforturilor noastre de explorare, accesul direct la Marte rămâne limitat. Uneori, însă, Marte ne „trimite” indicii: unul dintre cele mai faimoase este meteoritul NWA 7034, supranumit „Frumusețea Neagră”, descoperit în deșertul Sahara în 2011.

Acest meteorit de 320 de grame, format din breccia vulcanică – un amalgam de roci cimentate similar unei budinci de Crăciun – conține cristale minuscule de zircon. Acestea sunt o adevărată comoară pentru geologii care studiază atât Marte, cât și istoria meteoritului însuși.

Recent, cercetătorii de la Universitatea Curtin au analizat zirconiul din NWA 7034 și au descoperit dovezi că rocile au fost lovite de un impact masiv cu un asteroid acum 4,45 miliarde de ani.^[studiu]

Cercetarea a mers mai departe

Echipa condusă de geochimistul Jack Gillespie a examinat mineralele prinse în zircon folosind microscopie la scară nanometrică. Printre aceste minerale s-au numărat fierul, ytriul, aluminiul și sodiul, prinse în momentul formării cristalelor de zircon. Aceste descoperiri au ridicat noi întrebări despre mediul în care s-au format aceste minerale.

Pentru răspunsuri, cercetătorii au analizat exemple similare de pe Pământ.

„Elemente precum fierul, aluminiul și sodiul formează straturi fine, similare celor dintr-o ceapă, în zirconul marțian. Aceste elemente nu apar de obicei în zircon. După ce le-am identificat, ne-am îndreptat atenția către Pământ pentru a înțelege în ce medii se formează.”, explică Cavosie.

„Unul dintre puținele locuri de pe Pământ unde găsim zirconi cu straturi frumoase de elemente precum fierul, aluminiul și sodiul este Olympic Dam, un vast depozit de cupru, uraniu și aur din Australia de Sud. Zirconii de la Olympic Dam s-au format într-un sistem magmatic-hidrotermal, unde fluide apoase fierbinți interacționau cu granitul în timpul formării lor. Aceste fluide au furnizat oligoelemente neobișnuite și au concentrat, de asemenea, metale prețioase.”, explică Aaron Cavosie.

Dar ce putem spune despre apa de pe Marte?

Nu știm cu exactitate temperatura ei, care ar fi putut varia între câteva sute de grade Celsius și peste 500°C, similară cu apele geotermale din Yellowstone. Nici cantitatea de apă existentă nu este cunoscută.

Totuși, această descoperire arată clar că apa a existat pe Marte la scurt timp după formarea planetei, acum 4,5 miliarde de ani. Apa a circulat în scoarța marțiană și a fost încălzită de activitatea vulcanică intensă, caracteristică unei planete tinere. Acest lucru sugerează că Marte ar fi putut fi, de fapt, destul de umedă în acea perioadă, cu apă livrată în mod similar cu cea de pe Pământ – prin comete și asteroizi – și încorporată în planetă în timpul formării sale.

„Nu putem spune cu certitudine dacă apa lichidă era prezentă la suprafață în acel moment, dar credem că este posibil. O parte din aceste fluide magmatice ar fi putut ieși la suprafață, contribuind la formarea unei atmosfere cu apă.”, adaugă Cavosie.

Aceasta înseamnă că Marte timpurie ar fi putut avea numeroase locuri calde și umede, atât în scoarță, cât și, probabil, la suprafață. „Descoperiri precum cele din acest studiu ajută la crearea unei imagini mai detaliate a condițiilor locuibile din perioada timpurie a planetei, pe baza analizei directe a materialelor din acea epocă.”

Cercetările continuă

Deși acum știm că apa caldă a existat pe Marte, nu este clar dacă activitatea magmatică care a încălzit-o a fost generată de interiorul planetei sau de impacturile asteroizilor, frecvente în Sistemul Solar timpuriu. De asemenea, nu știm dacă sistemele hidrotermale erau comune pe Marte sau rare.

Totuși, este uimitor că dovezile unui astfel de sistem hidrotermal antic au supraviețuit miliarde de ani pentru a ajunge în mâinile noastre. Iar meteoritul NWA 7034 – „Frumusețea Neagră” – este, fără îndoială, o piesă remarcabilă din acest puzzle.

„Zirconul … are o poveste de supraviețuire extraordinară. S-a format într-o zonă hidrotermală umedă la scurt timp după ce Marte a devenit planetă, acum 4,45 miliarde de ani. A fost apoi lovit de un meteorit timpuriu, ejectat violent și încorporat într-o grămadă de roci, unde a fost expus influenței fluidelor timp de miliarde de ani. Ulterior, un alt impact l-a aruncat de pe Marte în spațiu!”, povestește Cavosie.

Dar povestea continuă: „În loc să fie pierdut pentru totdeauna în spațiul interstelar, acest fragment a ajuns să se prăbușească pe Pământ. A supraviețuit topirii în atmosfera noastră și aterizării în deșertul Sahara. Cumva, nu a fost îngropat și uitat sub nisip, ci a fost găsit de cineva care i-a recunoscut importanța. Această rocă a fost în mâinile oamenilor de știință de doar 10 ani, iar informațiile pe care ni le-a oferit despre Marte sunt uluitoare.”