Ένα τμήμα του μετεωρίτη ALH84001 Mars. Πιστωτική εικόνα: NASA / JPL. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Η τρέχουσα μέση θερμοκρασία στον ισημερινό του Άρη είναι μια θολότητα -69 βαθμούς Φαρενάιτ. Οι επιστήμονες πιστεύουν εδώ και πολύ καιρό ότι ο Ερυθρός Πλανήτης κάποτε ήταν αρκετά εύκρατος ώστε να υπήρχε νερό στην επιφάνεια και ίσως για να εξελιχθεί εκεί η ζωή. Αλλά μια νέα μελέτη από τους επιστήμονες του MIT και του Caltech δίνει σε αυτήν την ιδέα τον κρύο ώμο.
Στο τεύχος 22 Ιουλίου του περιοδικού Science, ο επίκουρος καθηγητής του MIT Benjamin Weiss και ο απόφοιτος φοιτητής του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας David Shuster αναφέρουν ότι οι μελέτες τους σχετικά με τους μετεωρίτες του Άρη δείχνουν ότι τουλάχιστον αρκετοί βράχοι που αρχικά βρίσκονταν κοντά στην επιφάνεια του Άρη έχουν παγώσει για 4 δισεκατομμύρια χρόνια.
Το έργο τους είναι μια νέα προσέγγιση για την εξαγωγή πληροφοριών σχετικά με το παρελθόν κλίμα του Άρη μέσω της μελέτης των μετεωριτών του Άρη.
Στην πραγματικότητα, τα στοιχεία δείχνουν ότι τα τελευταία 4 δισεκατομμύρια χρόνια, ο Άρης δεν ήταν ποτέ αρκετά ζεστός ώστε το υγρό νερό να ρέει στην επιφάνεια για παρατεταμένες χρονικές περιόδους. Ο Άρης λοιπόν πιθανώς δεν είχε ποτέ ένα περιβάλλον φιλόξενο για την εξέλιξη της ζωής - εκτός αν η ζωή ξεκίνησε τα πρώτα μισά δισεκατομμύρια χρόνια της ύπαρξής του, όταν ο πλανήτης ήταν πιθανώς πιο ζεστός.
Το έργο περιλαμβάνει δύο από τους επτά γνωστούς μετεωρίτες «nakhlite» (πήρε το όνομά του από το El Nakhla, Αίγυπτος, όπου ανακαλύφθηκε ο πρώτος μετεωρίτης), και ο διάσημος μετεωρίτης ALH84001 που πιστεύουν ορισμένοι επιστήμονες δείχνουν στοιχεία μικροβιακής δραστηριότητας στον Άρη. Χρησιμοποιώντας γεωχημικές τεχνικές, ο Shuster και ο Weiss αναδόμησαν μια «θερμική ιστορία» για καθέναν από τους μετεωρίτες για να εκτιμήσουν τις μέγιστες μακροπρόθεσμες μέσες θερμοκρασίες στις οποίες υποβλήθηκαν.
«Εξετάσαμε τους μετεωρίτες με δύο τρόπους», δήλωσε ο Weiss, του Τμήματος Γης, Ατμοσφαιρικών και Πλανητικών Επιστημών του MIT. «Πρώτα, αξιολογήσαμε τι θα μπορούσαν να είχαν βιώσει οι μετεωρίτες κατά την εκτόξευση από τον Άρη, πριν από 11 έως 15 εκατομμύρια χρόνια, προκειμένου να θέσουμε ένα ανώτατο όριο στις θερμοκρασίες σε ένα χειρότερο σενάριο για θέρμανση σοκ».
Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το ALH84001 δεν θα μπορούσε ποτέ να θερμανθεί σε θερμοκρασία υψηλότερη από 650 βαθμούς Φαρενάιτ για ακόμη και μια σύντομη χρονική περίοδο κατά τα τελευταία 15 εκατομμύρια χρόνια. Οι nakhlites, που δείχνουν πολύ λίγα στοιχεία για ζημιά από σοκ, ήταν απίθανο να ήταν πάνω από το σημείο βρασμού του νερού κατά την εκτόξευση πριν από 11 εκατομμύρια χρόνια.
Αυτές οι θερμοκρασίες εξακολουθούν να είναι αρκετά υψηλές, αλλά οι ερευνητές εξέτασαν επίσης τη μακροχρόνια θερμική ιστορία των βράχων στον Άρη. Για αυτό, οι επιστήμονες υπολόγισαν τη συνολική ποσότητα αργού που παραμένει στα δείγματα χρησιμοποιώντας δεδομένα που είχαν δημοσιευτεί προηγουμένως από δύο ομάδες στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα και στο Johnson Space Center της NASA.
Το αέριο αργού υπάρχει στους μετεωρίτες καθώς και σε πολλούς βράχους στη Γη ως φυσική συνέπεια της ραδιενεργής διάσπασης του καλίου. Ως ευγενές αέριο, το αργό δεν είναι πολύ χημικά αντιδραστικό, και επειδή ο ρυθμός αποσύνθεσης είναι γνωστός με ακρίβεια, οι γεωλόγοι έχουν χρονολογηθεί από πετρώματα εδώ και χρόνια μετρώντας την περιεκτικότητα τους σε αργόν.
Ωστόσο, το αργό είναι επίσης γνωστό ότι «διαρρέει» από βράχους με ρυθμό που εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Αυτό σημαίνει ότι εάν μετρηθεί το αργό που παραμένει στους βράχους, μπορεί να γίνει μια εξαγωγή σχετικά με τη μέγιστη θερμότητα στην οποία έχει υποβληθεί ο βράχος από την πρώτη κατασκευή του αργού. Όσο πιο ψυχρός είναι ο βράχος, τόσο πιο αργό θα έχει διατηρήσει.
Η ανάλυση των Shuster και Weiss διαπίστωσε ότι μόνο ένα μικρό κλάσμα του αργού που παρήχθη αρχικά στα δείγματα μετεωρίτη έχει χαθεί μέσω των αιώνων. «Η μικρή απώλεια αργού που προφανώς έλαβε χώρα σε αυτούς τους μετεωρίτες είναι αξιοσημείωτη. Όποιος κι αν το κοιτάξουμε, αυτά τα βράχια ήταν κρύα για πολύ καιρό », λέει ο Shuster. Οι υπολογισμοί τους δείχνουν ότι η επιφάνεια του Άρη έχει παγώσει βαθιά για τα περισσότερα από τα 4 δισεκατομμύρια χρόνια.
«Οι ιστορικές θερμοκρασίες αυτών των δύο πλανητών είναι πραγματικά διαφορετικές. Στη Γη, δεν θα μπορούσατε να βρείτε έναν βράχο που να ήταν κάτω από ακόμη και τη θερμοκρασία δωματίου για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα ", λέει ο Shuster. Ο μετεωρίτης ALH84001, στην πραγματικότητα, δεν θα μπορούσε να είναι πάνω από το πάγωμα για περισσότερα από ένα εκατομμύριο χρόνια τα τελευταία 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια ιστορίας.
«Η έρευνά μας δεν σημαίνει ότι δεν υπήρχαν τσέπες απομονωμένου νερού σε γεωθερμικές πηγές για μεγάλα χρονικά διαστήματα, αλλά υποδηλώνει ότι δεν υπήρχαν μεγάλες περιοχές ανεξάρτητου νερού για 4 δισεκατομμύρια χρόνια.
«Τα αποτελέσματά μας φαίνεται να υπονοούν ότι τα επιφανειακά χαρακτηριστικά δείχνουν την παρουσία και τη ροή του υγρού νερού που σχηματίζεται σε σχετικά σύντομες χρονικές περιόδους», λέει ο Shuster.
Ωστόσο, σε μια θετική σημείωση για την αστροβιολογία, ο Weiss λέει ότι η νέα μελέτη δεν κάνει τίποτα για να διαψεύσει τη θεωρία της «πανσπερμίας», η οποία υποστηρίζει ότι η ζωή μπορεί να πηδήσει από τον ένα πλανήτη στον άλλο από μετεωρίτες. Ενώ στο Caltech ως μεταπτυχιακός φοιτητής πριν από αρκετά χρόνια, ο Weiss και ο επιβλέπων καθηγητής του, Joseph Kirschvink, έδειξαν ότι τα μικρόβια θα μπορούσαν πράγματι να έχουν ταξιδέψει από τον Άρη στη Γη στα κατάγματα των μαλλιών του ALH84001 χωρίς να καταστραφούν από τη ζέστη. Συγκεκριμένα, το γεγονός ότι οι nakhlites δεν έχουν θερμανθεί ποτέ πάνω από 200 βαθμούς Φαρενάιτ σημαίνει ότι δεν αποστειρώθηκαν θερμικά κατά την εκτόξευση από τον Άρη και τη μεταφορά τους στη Γη.
Αυτό το έργο χρηματοδοτήθηκε από τη NASA και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων MIT
