Tutkijat ovat havainneet, että Marsin pinnan alla on säilynyt ainakin kaksi erillistä muinaisvesisäiliötä, joilla on erilaiset kemialliset allekirjoitukset.
Tämä löytö osoittaa, että toisin kuin maapallolla, Marsilla ei todennäköisesti ollut yhtä suurta maailmanlaajuista maanalaisen magman valtamerta, joka ulottuu koko planeetalle.
“Monet ihmiset yrittävät selvittää Marsin veden historiaa”, selittää planeettatieteilijä Jessica Barnes Arizonan yliopistosta.
'Mistä vesi tuli? Kuinka kauan se on ollut Marsin kuoressa (pinnalla)? Mistä Marsin sisävesi tuli? Mitä vesi voi kertoa meille siitä, kuinka Mars muodostui ja kehittyi? '
Todisteita on löydetty Marsin kivistä. Emme voi hypätä Marsiin ja noutaa heitä; Itse asiassa emme ole tähän mennessä edes suorittaneet automaattista tehtävää näytteiden noutamiseksi Marsilta. Mutta joskus Mars itse tulee luoksemme.
Marsin kuoresta repeytyneet meteoriitit putoavat ajoittain maahan. Täällä maapallon laboratorioissa tutkijat ovat nykyaikaisimpia menetelmiä käyttäen tutkineet huolellisesti kahta tällaista meteoriittia – Allan Hills 84001, joka löydettiin Etelämantereelta vuonna 1984, ja Luoteis-Afrikka 7034, joka löydettiin Saharan autiomaasta vuonna 2011.
Tiimi tarkasteli Marsin meteoriiteihin loukkuun jääneen vedyn isotooppeja. Isotoopit ovat muunnoksia elementistä, jolla on erilainen määrä neutroneja; deuteriumissa – joka tunnetaan myös nimellä raskas vety – on yksi protoni ja yksi neutroni. Protiumilla tai kevyellä vedyllä on yksi protoni eikä neutroneja.
Koska vety on yksi veden ainesosista, näiden kahden kiviin loukkuun jääneen isotoopin suhde voi auttaa meitä ymmärtämään veden historiaa, josta ne löytyivät, jotta voimme tutkia sen altistamia kemiallisia prosesseja ja sen alkuperää.
Barnes ja hänen tiiminsä eivät ole ensimmäisiä, jotka tutkivat vetyisotooppeja Marsin meteoriiteissa yrittääkseen oppia planeetan vedestä.
Marsilla deuterium on hallitseva vetyisotooppi ilmakehässä, mikä johtuu todennäköisesti aurinkosäteilystä, joka tuhoaa protiumin.
Siksi Barnes ja hänen tiiminsä päättivät tarkastella tarkemmin Marsin kuoresta alkaneita meteoriitteja.
Aikaisempien radioaktiivisen hajoamisen menetelmien mukaan Allan Hills 84001 oli vuorovaikutuksessa Marsin kuoren nesteen kanssa noin 3,9 miljardia vuotta sitten. Samanlainen analyysi osoitti, että Luoteis-Afrikka 7034 oli vuorovaikutuksessa nesteen kanssa 1,5 miljardia vuotta sitten.
Kun Barnes ja hänen tiiminsä tekivät isotooppianalyysin, he havaitsivat, että molemmilla näytteillä oli samat isotooppisuhteet, jotka sijaitsevat kätevästi maapallon vedessä olevan ja Marsin ilmakehässä olevan suhteen välillä. Vielä omituisempi tämä suhde oli samanlainen kuin Marsin Curiosity-kuljettajan analysoimat nuoremmat kivet.
Tämä osoittaa, että tämän veden kemiallinen koostumus on pysynyt muuttumattomana noin 3,9 miljardin vuoden ajan – mikä on aikaisempien tutkimusten perusteella täysin odottamaton tulos.
Mutta kun joukkue vertaili tuloksiaan aikaisempiin vetyisotooppien tutkimuksiin Marsin vaipan meteoriiteissa, he löysivät jotain todella hämmästyttävää. Mantelimetoriitit sopivat kahteen erilliseen magmakivikokonaisuuteen, joita kutsutaan shergottiteiksi.
Nämä kaksi erilaista kemiallista allekirjoitusta osoittavat kaksi erilaista, sekoittumatonta vesisäiliötä Marsin vaipassa. Mikä voi tarkoittaa, että vaipan alla oleva maailmanlaajuinen nestemäisen magman valtameri ei homogenoinut yllä olevaa kerrosta.
'Tämä konteksti on tärkeä myös Marsin aikaisemman asuttavuuden ja astrobiologian ymmärtämiseksi.'
Tutkimus julkaistiin Nature Geoscience -lehdessä.
Lähteet: Kuva: NASA / JPL-Caltech / Arizonan yliopisto
