Photo Η ασημόχρωμη σκόνη που ξεπήδησε από τον κρατήρα NASA/JPL-Caltech/MSSS
Ένα μυστηριώδες ορυκτό του Άρη που έχει μπερδέψει τους επιστήμονες από την στιγμή της ανακάλυψής του πριν από επτά χρόνια μπορεί να έχει προκύψει κατά τη διάρκεια μιας ασυνήθιστης ηφαιστειακής έκρηξης, αποκάλυψαν ερευνητές.
Το ορυκτό, το οποίο συνήθως βρίσκεται μόνο στη Γη , πιθανότατα σχηματίστηκε στον Κόκκινο Πλανήτη πριν από περισσότερα από 3 δισεκατομμύρια χρόνια.
Το ρόβερ Curiosity της NASA ανακάλυψε το ορυκτό μέσα σε ένα βράχο στην καρδιά του κρατήρα Gale πλάτους 96 μιλίων (154 χιλιομέτρων) στις 30 Ιουλίου 2015. Το ρόβερ άνοιξε μια μικρή τρύπα στο βράχο και έβγαλε ένα δείγμα σκόνης σε ασημί χρώμα.
Το εργαστήριο περίθλασης ακτίνων Χ του Curiosity ανέλυσε τη σκόνη και ανίχνευσε τριδυμίτη – έναν σπάνιο τύπο χαλαζία κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από διοξείδιο του πυριτίου ή πυρίτιο, που σχηματίζεται από ορισμένους τύπους ηφαιστειακής δραστηριότητας.Το ασυνήθιστο εύρημα ήταν εντελώς απροσδόκητο. «Η ανακάλυψη του τριδυμίτη στον κρατήρα Gale είναι μια από τις πιο εκπληκτικές παρατηρήσεις που έχει κάνει το ρόβερ Curiosity τα 10 χρόνια εξερεύνησης του Άρη», η συν-συγγραφέας της μελέτης Kirsten Siebach, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο Rice στο Χιούστον και ειδικός αποστολών στη NASA. Η ομάδα Curiosity, ανέφερε σε δήλωση
Η ανακάλυψη του τριδυμίτη κατέπληξε τους ερευνητές για δύο βασικούς λόγους, είπε στο Live Science σε ένα email η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Valerie Payré, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Αριζόνα και στο Πανεπιστήμιο Rice. Πρώτον, η ηφαιστειακή δραστηριότητα του Άρη θεωρήθηκε προηγουμένως ακατάλληλη για την παραγωγή ορυκτών πλούσιων σε πυρίτιο όπως ο τριδυμίτης. Δεύτερον, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο κρατήρας Gale ήταν κάποτε μια αρχαία λίμνη και δεν έχει ορατά ηφαίστεια κοντά, κάτι που άφησε τους επιστήμονες να ξύνουν τα κεφάλια τους καθώς προσπαθούσαν να καταλάβουν πώς το ορυκτό κατέληξε στον πυθμένα της λίμνης, είπε ο Payré.
Όταν η στάχτη έπεφτε στο νερό, θα είχε διασπαστεί στα επιμέρους μέρη της με έναν συνδυασμό φυσικών και χημικών διεργασιών. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτός είναι ο λόγος που το δείγμα του τριδυμίτη είναι τόσο καθαρό και δεν έχει μολυνθεί με τέφρα. «Εάν η στάχτη είχε αποτεθεί απευθείας στην τοποθεσία που τη βρήκαμε [χωρίς νερό], θα περιμέναμε παχιά στρώματα» στάχτης, είπε ο Payré.
Ένα παρόμοιο σενάριο έχει παρατηρηθεί στη Γη σε μία μόνο τοποθεσία—στη λίμνη Tecocomulco στο Μεξικό, όπου βρέθηκε τριδυμίτης μέσα σε ηφαιστειακά πετρώματα που αναδύθηκαν από τον πυθμένα της λίμνης.
Εάν η πλούσια σε τριδυμίτη τέφρα έπεσε στον κρατήρα Gale όταν ήταν ακόμα λίμνη, τότε η έκρηξη πιθανότατα συνέβη μεταξύ 3 και 3,5 δισεκατομμυρίων ετών πριν, όταν οι ερευνητές υποπτεύονται ότι ο κρατήρας ήταν γεμάτος νερό. “Η εκρηκτική έκρηξη πρέπει να συνέβη σε αυτό το χρονικό πλαίσιο”, είπε ο Payré. Ωστόσο, πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι είναι πιθανό ο κρατήρας Gale να ήταν ακόμα λίμνη μόλις πριν από 1 δισεκατομμύριο χρόνια, σύμφωνα με τη δήλωση των ερευνητών.
Οι ερευνητές παραμένουν αβέβαιοι για το πού βρίσκεται το ηφαίστειο που γέννησε το δείγμα του τριδυμίτη στον Κόκκινο Πλανήτη. Θα μπορούσε να ήταν από μια μικρή έκρηξη κοντά ή από μια τεράστια έκρηξη πολύ πιο μακριά, είπε ο Payré. Είναι δύσκολο να εντοπιστούν παλαιότερα ηφαίστεια στον Άρη, επειδή είναι δύσκολο να γίνει διάκριση μεταξύ κρατήρων πρόσκρουσης και ηφαιστειακών καλδέρων που έχουν διαβρωθεί εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, πρόσθεσε.
Οι ερευνητές έπρεπε επίσης να εξηγήσουν πώς σχηματίστηκε ο τριδυμίτης στον Άρη, όπου οι συνθήκες πιστεύεται ότι είναι πολύ διαφορετικές από τη Γη.
Κανονικά, ο τριδυμίτης σχηματίζεται σε εξαιρετικά υψηλής θερμοκρασίας και πλούσια σε πυρίτιο ηφαιστειακά περιβάλλοντα, τα οποία είναι κοινά στη Γη, είπε ο Payré. Ωστόσο, προηγούμενα στοιχεία από τον Άρη υποδηλώνουν ότι οι ηφαιστειακές εκρήξεις στον Κόκκινο Πλανήτη ήταν βασαλτικές, που σημαίνει ότι είχαν πολύ μειωμένη περιεκτικότητα σε πυρίτιο. Αυτό συμβαίνει επειδή ο Άρης δεν έχει τεκτονικές πλάκες , οι οποίες είναι η κύρια πηγή των πλούσιων σε πυρίτιο εκρήξεων της Γης, πρόσθεσε ο Payré.
Περαιτέρω ανάλυση του τριδυμίτη που βρέθηκε στον Άρη αποκάλυψε ότι ήταν ελαφρώς διαφορετικός από τον τριδυμίτη που σχηματίζεται στα ηφαίστεια στη Γη. Αυτό υποδηλώνει ότι η έκδοση του Άρη σχηματίστηκε κάτω από ελαφρώς διαφορετικές συνθήκες, είπε ο Payré.
Οι ερευνητές προτείνουν ότι ο τριδυμίτης που βρέθηκε στον κρατήρα Gale σχηματίστηκε για μια παρατεταμένη περίοδο μέσα σε έναν θάλαμο μάγματος κάτω από το άγνωστο ηφαίστειο. Η θερμοκρασία εντός του θαλάμου πιθανότατα θα ήταν ελαφρώς χαμηλότερη από τις συνθήκες στα ηφαίστεια που σχηματίζουν τριδυμίτη στη Γη, αλλά η ομάδα πιστεύει ότι αυτό θα μπορούσε να επέτρεπε στο ορυκτό να σχηματιστεί αργά καθώς γινόταν διαθέσιμο επιπλέον πυρίτιο, σύμφωνα με τη μελέτη.
Παρόμοια μονοπάτια σχηματισμού ορυκτών έχουν παρατηρηθεί στη Γη και το σενάριο αντιπροσωπεύει την «ευθεία εξέλιξη άλλων ηφαιστειακών πετρωμάτων που βρήκαμε στον κρατήρα», είπε ο Siebach.
Αν και ο προτεινόμενος σχηματισμός τριδυμίτη στον Άρη απαιτεί λιγότερο πυρίτιο από ό,τι στη Γη, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι το ηφαίστειο που γέννησε το δείγμα που βρέθηκε στον κρατήρα Gale πιθανότατα είχε υψηλότερη περιεκτικότητα σε πυρίτιο από ό,τι υποδεικνύουν προηγούμενα στοιχεία.
«Αυτό το έργο υποδηλώνει ότι ο Άρης μπορεί να έχει μια πιο περίπλοκη και ενδιαφέρουσα ηφαιστειακή ιστορία από ό,τι θα φανταζόμασταν πριν από το Curiosity», είπε ο Siebach.
Οι μελλοντικές ανακαλύψεις από το Curiosity και τον διάδοχό του, το ρόβερ Perseverance, καθώς και τα πετρώματα του Άρη που επιστρέφονται στη Γη από την προτεινόμενη αποστολή Mars Sample Return της NASA, θα μπορούσαν να βοηθήσουν να ρίξουν περισσότερο φως στο αρχαίο ηφαιστειακό παρελθόν του Άρη, είπε ο Payré.
Η μελέτη θα δημοσιευθεί στο τεύχος 15 Σεπτεμβρίου του περιοδικού Earth and Planetary Science Letters+
