Czerwona Planeta była niegdyś bardziej podobna do Ziemi, niż do tej pory sądziliśmy – twierdzą naukowcy. Korzystając z zamontowanego na pokładzie łazika Curiosity instrumentu ChemCam uczeni odkryli w skałach osadowych w kraterze Gale wysokie stężenia tlenku manganu. To sugeruje, że Mars mógł w zamierzchłej przeszłości posiadać tlen, i to w dużych ilościach.
Wysłany przez NASA na Marsa łazik Curiosity od 2012 r. przemierza pustkowia Czerwonej Planety, wiercąc w skałach i przepuszczając pobrane próbki przez zaawansowane laboratorium chemiczne, które ma na pokładzie. Głównym jego celem jest poszukiwanie dowodów na istnienie pradawnego życia. Curiosity wylądował w leżącym na południe od równika kraterze Gale. Miejsce lądowania zostało wybrane na podstawie zdjęć satelitarnych, które pokazały, że prawdopodobnie w dalekiej przeszłości występowała tam ciekła woda.
Niedawno analizowane skały osadowe w kraterze Gale okazały się niezwykle bogate w tlenek manganu, co wskazuje, że Mars w zamierzchłej przeszłości mógł mieć tlen i to w ilościach podobnych do Ziemi. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie "Journal of Geophysical Research: Planets" (DOI: 10.1029/2023JE007923).
— Tlenkowi manganu trudno jest utworzyć się na powierzchni Marsa, dlatego nie spodziewaliśmy się znaleźć go w tak wysokich stężeniach w złożach przybrzeżnych — powiedział Patrick Gasda z grupy Space Science and Applications w Los Alamos National Laboratory. ChemCam — małe laboratorium zamontowane na pokładzie Curiosity zostało opracowane przez naukowców z Los Alamos i Francuskiej Agencji Kosmicznej. Wykorzystuje technikę nazywaną spektroskopią plazmy indukowanej laserowo. Za pomocą zogniskowanej wiązki laserowej tworzy plazmę na powierzchni próbki – w tym przypadku skał. Plazma ta emituje światło, a jego widmo wykorzystywane jest do analizy składu chemicznego próbki.
— Na Ziemi tego typu osady powstają przez cały czas z powodu dużej ilości tlenu w naszej atmosferze wytwarzanego przez życie fotosyntetyczne oraz drobnoustroje, które pomagają katalizować reakcje utleniania manganu. Na Marsie nie mamy dowodów na istnienie życia, a mechanizm wytwarzania tlenu w dawnej atmosferze Marsa jest niejasny, więc to, w jaki sposób powstał i skoncentrował się tutaj tlenek manganu, jest naprawdę zagadkowe. Odkrycia te wskazują na procesy zachodzące w marsjańskiej atmosferze lub wodach powierzchniowych i pokazują, że należy włożyć więcej pracy, aby zrozumieć utlenianie na Marsie – dodał Gasda.
Nie ma mocnych dowodów na istnienie na Marsie życia czy dużych ilości tlenu, dlatego naukowcy zastanawiają się, w jaki sposób ta substancja chemiczna utworzyła się w nowo odkrytych skałach.
Uważa się, że krater Gale był w zamierzchłej przeszłości wypełniony wodą. Nowo odkryte skały mają inną teksturę od wcześniej badanych. Zmianę tę naukowcy interpretują jako kanał rzeczny przechodzący w jezioro. — Jesteśmy na brzegu jeziora lub w jego pobliżu — powiedział Gasda dodając jednocześnie, że taka interpretacja jest niepewna ze względu na ograniczone dane, bo Curiosity wcześniej nie analizował podobnych skał. — Interpretacja była naprawdę trudna i to jest nasza najlepsza hipoteza — dodał.
Jeśli ta hipoteza jest prawidłowa, to skały mogły zostać przeniesione w ten obszar, gdy woda w rzece zwolniła w miarę wpływania do jeziora, podobnie jak skały bogate w tlenek manganu, które znaleziono na brzegach płytkich jezior na Ziemi.
Skały osadowe badane przez łazik to mieszanka piasków i mułów. Piaszczyste skały są bardziej porowate i woda może łatwiej przez nie przenikać w porównaniu z mułami, które tworzą większość skał dna jeziora w kraterze Gale. Zespół badawczy sprawdzał, w jaki sposób w takich osadach mógł powstać tlenek manganu oraz jaki utleniacz mógł być odpowiedzialny za wytrącanie się manganu.
Wszystkie scenariusze zbadane przez zespół wymagają silnego środowiska utleniającego. Czy prymitywna atmosfera Marsa była bogatsza w tlen? Obecnie marsjańska atmosfera to w większości dwutlenek węgla, a tlenu są wyłącznie śladowe ilości.
— Środowisko jeziora Gale, na które wskazują te starożytne skały, wygląda zaskakująco podobnie do dzisiejszej Ziemi — powiedziała Nina Lanza, główna badaczka instrumentu ChemCam. — Minerały manganu są powszechne w płytkich wodach występujących na brzegach jezior na Ziemi i niezwykłe jest znalezienie takich rozpoznawalnych cech na Marsie — dodała.
Jednak według Jeffreya Catalano z Washington University w St. Louis, który nie był zaangażowany w badania, tlenek manganu może łatwo tworzyć się w warunkach podobnych do marsjańskich bez tlenu atmosferycznego. Badania sprzed dwóch lat wykazały, że pierwiastki takie jak chlor i brom, których było dużo na wczesnym Marsie, mogły przekształcić mangan rozpuszczony w wodzie w minerały w postaci tlenku manganu. Taki proces byłby alternatywą dla tlenu i mógłby wyjaśniać powstawanie skał takich a Marsie.
