Skorupa Marsa jest bardziej złożona i ewoluowała, niż wcześniej sądzono

Nowe badania wykazały, że pierwotna skorupa na Marsie jest bardziej złożona i wyrafinowana, niż wcześniej sądzono. Naukowcy ustalili, że marsjańska skorupa zawiera większe stężenie pierwiastka chemicznego krzemu, co może oznaczać, że pierwotna powierzchnia Marsa mogła być podobna do skorupy pierwszej Ziemi.

Powierzchnia Marsa jest jednolicie bazaltowa, produkt miliardów lat wulkanów i lawy spływającej na powierzchnię, która w końcu się ochłodziła. Ponieważ Mars nie przeszedł kompletnego procesu przebudowy powierzchni, takiego jak transformacja kontynentów na Ziemi, naukowcy sądzili, że historia skorupy Marsa jest stosunkowo prostą historią.

Ale w nowym badaniu naukowcy odkryli miejsca na południowej półkuli Czerwonej Planety o większej koncentracji krzemu, pierwiastka chemicznego, niż można by się spodziewać w środowisku czysto bazaltowym. Stężenie krzemionki zostało ujawnione przez skały kosmiczne, które zderzyły się z Marsem, a materiał, który był osadzony wiele mil pod powierzchnią, został wykopany, ujawniając ukrytą przeszłość.

„W formacji jest więcej krzemionki, która sprawia, że ​​skała nie bazaltowa, ale to, co nazywamy bardziej zaawansowaną formacją”, mówi Valerie Beyer, adiunkt na Wydziale Nauk o Ziemi i Środowisku na Uniwersytecie Iowa i autor badania. . „To mówi nam, że skorupa, która uformowała się na Marsie, jest zdecydowanie bardziej złożona, niż dotychczas. Chodzi więc o zrozumienie tego procesu, a zwłaszcza o to, jak powstała skorupa ziemska”.

Naukowcy uważają, że Mars powstał około 4,5 miliarda lat temu. Dokładnie, jak powstała Czerwona Planeta, jest tajemnicą, ale istnieją teorie. Jednym z pomysłów jest to, że Mars powstał w wyniku potężnego zderzenia skał w kosmosie, które przy intensywnym cieple wytworzyło w pełni upłynniony stan, znany również jako ocean magmy. Teoria mówi, że ocean magmy stopniowo się ochładzał, tworząc skorupę, podobną do warstwy skóry, która indywidualnie byłaby bazaltem.

Inna teoria głosi, że ocean magmy nie był w pełni kompletny, a części pierwszej skorupy na Marsie mają inne pochodzenie, co wykazywałoby inne stężenia krzemionki niż bazaltów.

Bayer i jego partnerzy naukowi przeanalizowali dane zebrane przez sondę Mars Reconnaissance Orbiter dotyczące południowej półkuli planety, która, jak wykazały wcześniejsze badania, jest najstarszym regionem. Naukowcy odkryli dziewięć miejsc – takich jak kratery i pęknięcia w terenie – które były bogate w skaleń, minerał związany z przepływami lawy, które są bardziej krzemionkowe niż bazaltowe.

„To była pierwsza wskazówka” – mówi Bayer. „A ponieważ teren jest bogaty w skalenie, wykryliśmy tam stężenie krzemionki”.

Skaleń został wcześniej znaleziony na innych obszarach Marsa, ale dalsze analizy wykazały, że skład chemiczny w tych obszarach był bardziej bazaltowy. Nie odstraszyło to badaczy, którzy zwrócili się do innego instrumentu o nazwie THEMIS, który może wykrywać stężenia krzemionki poprzez odbicia fal podczerwonych od powierzchni Marsa. Korzystając z danych z THEMIS, zespół ustalił, że teren w wybranych przez nich miejscach był bardziej krzemionkowy niż bazaltowy.

Aby dodać więcej wiarygodności swoim obserwacjom, meteoryty takie jak Erg Chech 002, odkryte na pustyni i datowane mniej więcej na narodziny Układu Słonecznego, wykazują podobne składy krzemionkowe i mineralne, które zespół zaobserwował w dziewięciu miejscach na Marsie.

Naukowcy datowali również skorupę na około 4,2 miliarda lat, co czyni ją najstarszą skorupą znalezioną do tej pory na Marsie.

Bayer mówi, że była trochę zaskoczona odkryciem.

„Na powierzchni znajdowały się związki, które zauważyły, że są bardziej krzemionkowe niż bazaltowe” – mówi. „Więc pojawiły się pomysły, że skorupa może być bardziej krzemionkowa. Ale nigdy nie wiedzieliśmy i nadal nie wiemy, jak uformowała się wczesna skorupa ani ile ma lat, więc nadal jest to rodzaj tajemnicy”.

Chociaż pochodzenie skorupy Marsa jest wciąż otoczone, historia skorupy ziemskiej jest mniej jasna, ponieważ wszelkie pozostałości oryginalnej skorupy naszej planety zostały dawno wymazane przez przesuwające się płyty kontynentalne miliardy lat temu. Jednak odkrycie może zapewnić wgląd w pochodzenie Ziemi.

„Nie znamy skorupy naszej planety od początku; nie wiemy nawet, kiedy pojawiło się życie” – mówi Bayer. „Wielu uważa, że ​​te dwa elementy mogą być ze sobą powiązane. Zatem zrozumienie kształtu skorupy z dawnych czasów może pomóc nam zrozumieć całą ewolucję naszej planety”.

Bayer prowadził badania jako badacz podoktorancki na Uniwersytecie Północnej Arizony. Dołączyła do UI w sierpniu.

Badanie „Ewoluująca wczesna skorupa odkryta na Marsie za pomocą spektroskopii” zostało opublikowane w Internecie 4 w czasopiśmie Geophysical Research Letters.