Gigantyczne złoża węglanów w kraterze Gale odsłaniają historię marsjańskiej atmosfery

Najnowsze wyniki z łazika Curiosity wywracają do góry nogami dotychczasowe wyobrażenia o tym, gdzie na Marsie „zniknął” dwutlenek węgla z jego pierwotnej, gęstej atmosfery. Zespół kierowany przez prof. Bena Tutolo z Uniwersytetu w Calgary odkrył w trzech stanowiskach odwiertowych na stokach góry Sharp – Tapo Caparo, Ubajara i Sekwoja – wyjątkowo bogate złoża syderytu, węglanu żelaza, stanowiące od 5 do ponad 10 % masy analizowanych skał.

Syderyt powstaje, gdy ciepła, płynna woda reaguje z atmosferycznym CO₂ i skałami, a następnie odparowuje. Sama jego obecność wskazuje zatem, że około 3,5 mld lat temu w kraterze Gale – w miejscu dawnego jeziora – panowały warunki łagodne termicznie i hydrologicznie sprzyjające powstaniu życia (University of Calgary in Alberta). Co więcej, fakt, że tak znaczne ilości węgla zostały „zabetonowane” w minerałach, wyjaśnia, dlaczego dzisiejszy Mars dysponuje zaledwie szczątkową atmosferą: planeta nie zdołała już zwrócić gazu do powietrza, gdy powierzchnia wyschła i zamarzła.

Paradoks „brakujących węglanów” towarzyszył misjom marsjańskim od dekad – modele klimatyczne wymagały gęstej, bogatej w CO₂ atmosfery, lecz orbiterowe spektrometry nie potrafiły dostrzec odpowiedniej ilości węglanów. Nowe dane z instrumentu CheMin na pokładzie Curiosity sugerują, że syderyt był „ukryty” pod warstwą siarczanów, które maskowały jego sygnaturę widmową (NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL)).

Analiza ujawniła też obecność tlenków i wodorotlenków żelaza – produktów rozpuszczania syderytu w kwaśnych wodach. To chemiczne „nadgryzienie” części złóż musiało uwolnić pewną porcję CO₂ z powrotem do atmosfery, jednak proces okazał się zbyt słaby, by odbudować jej dawną gęstość. W efekcie marsjański obieg węgla okazał się jednokierunkowy: gaz raz uwięziony w skałach praktycznie nie wracał do powietrza (Science News).

Image

Skala odkrycia jest globalna w implikacjach. Skały podobne do próbek z krateru Gale występują w wielu miejscach planety. Jeśli także tam kryją się pokłady syderytu, to właśnie w litosferze może znajdować się znaczna część marsjańskiego „zaginionego” węgla. Dla przyszłych misji poszukiwanie takich złóż stanie się priorytetem – nie tylko z poglądów naukowych, ale i praktycznych, gdyż węglany mogą dostarczyć surowców do przyszłej kolonizacji.

Odkrycie Curiosity przypomina, jak dynamiczną i wielowątkową historię kryje Czerwona Planeta. Mars nie tylko miał jeziora i rzeki; posiadał pełnoprawny cykl węglowy, który jednak – w przeciwieństwie do ziemskiego napędzanego tektoniką płyt – wypompował kluczowy gaz cieplarniany do wnętrza skał, skazując powierzchnię na zlodowacenie i utraconą habitabilność.