Необикновен метеорит с възраст около 4.1 милиарда години, открит в пустинята Сахара, може да помогне на учените да възстановят една от най-загадъчните глави в историята на Марс – тази за произхода, разпространението и постепенното изчезване на водата на планетата. Образецът, получил наименованието Teghaza 001, е открит през 2022 г. в района на солената равнина Тегаза в Мали. Той тежи приблизително 800 грама и представлява изключително рядка находка, тъй като принадлежи към една от най-древните известни групи марсиански метеорити, достигнали Земята.

Смята се, че скалата първоначално се е образувала в кората на Марс, след което мощен астероиден удар я е изхвърлил в Космоса. След продължително пътуване през Слънчевата система тя в крайна сметка е попаднала на Земята, където е била открита в Сахара. Именно изключителната ѝ възраст и необичайният минерален състав я превръщат в ценен научен обект. Според изследователите Teghaza 001 съхранява информация за формирането на първичната марсианска кора и за начина, по който древните вулканични скали са били променяни под въздействието на вода.

Учените определят метеорита като своеобразен артефакт тип камъка „Розета“ за Марс – сравнение, което подчертава потенциала му да помогне за разчитането на сложната геоложка история на планетата. Изследователският екип, ръководен от Ян Лиу от Лабораторията за реактивно движение на НАСА (JPL), установил, че съчетанието от минерали и характерни структури в скалата се различава от това, което обикновено се наблюдава при други марсиански метеорити. Нейният минерален състав има сходства с материали, засечени в южните планински райони на Марс от орбиталния апарат Mars Reconnaissance Orbiter.

Макар че засега учените не могат да посочат с абсолютна сигурност точното място на Марс, от което произхожда образецът, те са идентифицирали 13 потенциални района, чиито минераложки и химични характеристики съответстват на тези на Teghaza 001. Това е особено важно, тъй като метеоритът може да представлява първата достъпна за изследване проба от част на марсианската кора, от която досега не са били анализирани директно подобни материали.

Според Лий Сапър от Изследователския център „Еймс“ на НАСА скалата съдържа следи от взаимодействието между вода и минерали, а е възможно да е запазила дори своеобразен отпечатък от атмосферата на древен Марс в период, когато планетата постепенно е губела водните си запаси. Подобни следи са изключително ценни, защото дават възможност на учените да изследват процеси, които са протичали преди милиарди години и чиито свидетелства до голяма степен са били заличени от последващата геоложка еволюция на планетата.

Една от най-значимите находки при анализа е доказателството, че метеоритът е бил променен под въздействието на вода преди приблизително 4.1 милиарда години. Това означава, че самата скала вероятно се е формирала още по-рано, а впоследствие е била изложена на процеси, свързани с наличието на течна вода. Минералните и химичните характеристики показват, че в ранната история на Марс е съществувал динамичен воден цикъл, при който течната вода е взаимодействала с планетарната кора и е променяла състава на скалите.

За да установят възрастта и произхода на образеца, изследователите са използвали няколко специализирани метода. Първоначално марсианският му произход е потвърден чрез анализ на кислородните изотопи – своеобразен химичен подпис, който позволява да се разграничат материали от различни небесни тела. След това учените са изследвали миниатюрни цирконови кристали, вградени в скалата, както и отделни минерални зърна, използвайки специализиран метод за датиране чрез рубидий и стронций. Този подход позволява да се извлече информация за времето на образуване и последващите промени в минералите, без да се налага унищожаването на целия образец, който може да бъде запазен за бъдещи изследвания.

Резултатите са особено интересни, защото насочват към период, когато Марс вероятно е изглеждал съвсем различно от днешната студена и суха пустиня. Преди повече от 4 милиарда години планетата е била в ранните етапи на своето развитие, а наличието на течна вода е можело да оказва съществено влияние върху повърхността и химичните процеси в нейната кора. Новите данни не доказват сами по себе си съществуването на конкретни древни езера или океани на мястото, откъдето произхожда метеоритът, но предоставят директни свидетелства, че водата е взаимодействала с марсианските скали още в изключително ранна епоха.

Защо откритието е толкова важно за бъдещите изследвания?

Водата е един от ключовите елементи в научните опити да се разбере дали Марс някога е предлагал условия, подходящи за възникването и развитието на живот. Днес планетата има изключително разредена атмосфера и сурови повърхностни условия, но множество геоложки структури – древни речни долини, делти, седиментни отлагания и минерали, образувани в присъствието на вода – показват, че в далечното минало ситуацията е била различна. Големият научен въпрос е как точно се е променила планетата и какви процеси са довели до загубата на значителна част от водата и атмосферата ѝ.

Метеоритът Teghaza 001 предлага възможност този процес да бъде изследван от нов ъгъл. За разлика от наблюденията, извършвани от орбитални апарати и марсоходи, които изследват повърхността на планетата на място, метеоритите осигуряват реален материал от Марс, който може да бъде анализиран в земни лаборатории с изключително прецизни инструменти. Това позволява да се установят химични и изотопни характеристики, които трудно могат да бъдат изследвани дистанционно.

Откритието има значение и от методологична гледна точка. За първи път изследователите са приложили рубидиево-стронциевото датиране за анализ на толкова древен марсиански метеорит. Ако методът се окаже ефективен и при други образци, той може да отвори нови възможности за определяне на възрастта и геоложката история на още марсиански скали. Така учените биха могли да изградят по-подробна хронология на процесите, протичали в кората на планетата през първите милиарди години от съществуването ѝ.

 Отделно проучване, посветено на водното съдържание на метеорита, е публикувано на 10 юни в Science Advances и допълва информацията за ранната история на Марс. Изследователите подчертават, че анализът на Teghaza 001 тепърва започва и че предстои да бъдат извлечени още данни от този необикновен космически фрагмент.

„Едва сме започнали да разкриваме потенциала му“, обобщава Ян Лиу. И действително малката скала, открита сред пясъците на Сахара, може да се окаже един от най-ценните ключове към разбирането на това как Марс се е превърнал от планета с активна водна история в сухия свят, който познаваме днес.

Снимка: Unsplash/Darryl Pitt/Maine Mineral & Gem Museum/NASA/JPL-Caltech/USGS

Виж още: Какво може да се обърка: За първи път лекуваха пациент с вируси, проектирани от изкуствен интелект