Studie financovaná NASA podrobně popisuje jeden z nejstarších meteoritů z Marsu

Když byl v roce 2022 na Sahaře nalezen růžově zbarvený meteorit, nikdo netušil, jak je starý ani odkud pochází. Teprve když vědci financovaní agenturou NASA určili stáří jeho minerálů, zjistili, že tento téměř 800gramový kámen je úlomkem Marsu, který vznikl před více než 4,1 miliardy let. Jde tak o jeden z nejstarších marsovských meteoritů, jaké kdy byly objeveny. Meteorit dostal název Teghaza 001 – podle solné pláně v Mali, kde byl nalezen – a řadí se mezi zhruba 435 meteoritů pocházejících z „rudé planety“.

Ve studii zveřejněné nedávno v časopise Science vědci představili prvotní charakteristiku meteoritu Teghaza 001, čímž poskytli vzácný vhled do podoby dávné kůry Marsu a procesů jeho vzniku. Poznatky, které vědci získají v rámci budoucích výzkumů, by mohly pomoci zodpovědět řadu otázek – například jakým způsobem na dávném Marsu interagovala voda s horninami. V samostatné práci, která vyšla v červnu v časopise Science Advances, byl podrobně popsán obsah vody v tomto meteoritu, což poodhaluje, jak voda v raných fázích vývoje planety utvářela její povrch.

„Teprve když jsme jej začali zkoumat podrobněji, uvědomili jsme si, že tento meteorit je skutečně jedinečný,“ uvedla hlavní autorka studie Yang Liuová z Jet Propulsion Laboratory agentury NASA v jižní Kalifornii. „Jeden z recenzentů práce jej dokonce označil za ‚Rosettskou desku‘ pro Mars.“

Kámen růžové barvy
To, čím se Teghaza 001 odlišuje od ostatních marsovských meteoritů, je jeho textura, stáří, a také jedinečnost obsažených vyvřelých (vulkanických) minerálů. Jedná se o jeden ze tří nejstarších marsovských meteoritů nalezených na Zemi. Ačkoliv jsou i ostatní nesmírně cenné, nabízejí jen omezenější pohled na geologickou historii Marsu. Patří mezi ně například meteorit ALH84001, který je tvořen téměř výhradně jediným minerálem a stářím odpovídá meteoritu Teghaza 001. Další meteorit, přezdívaný „Black Beauty“ (Černá kráska), vznikl přibližně před 2,1 miliardami let a skládá se z drobných úlomků sopečných hornin.

Na rozdíl od těchto svých prastarých „souputníků“ obsahuje Teghaza 001 směs vyvřelých minerálů, která vypovídá o tom, jak se planetární kůra formovala z chladnoucího magmatu, než byla následně pozměněna působením podpovrchové vody. Specifické minerální složení tohoto meteoritu odpovídá poznatkům, které sonda NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) získala při pozorování krátery posetých jižních vysočin Marsu. Ačkoliv se zřejmě nikdy nepodaří přesně určit, odkud na Marsu tento meteorit pochází, vědecká studie uvádí několik možných lokalit, jejichž mineralogie a chemické složení odpovídají charakteristikám meteoritu Teghaza 001.

„Jde skutečně o náš první kousek marsovské kůry z oblasti Marsu, ze které jsme dosud žádný vzorek neměli,“ uvedl spoluautor nové studie Lee Saper, který výzkum prováděl během svého postdoktorandského působení v laboratoři JPL. Lee Saper nyní pracuje jako vědec v Ames Research Center v Silicon Valley. „Tento vzorek v sobě nese záznam o interakcích mezi vodou a horninou, a možná dokonce i otisk marsovské atmosféry z doby, kdy planeta přicházela o vodu.“

Ačkoliv se meteority z Marsu nalezené na Zemi od sebe liší, pojí je společná historie: z povrchu rudé planety byly vymrštěny v důsledku dopadu tělesa, načež urazily dráhu, která je nakonec přivedla na Zemi, kde se dostaly do rukou vědců. Sběratelé tyto meteority často nacházejí v pouštích nebo na zasněžených pláních, kde v jinak pusté krajině nápadně vynikají. Vědci mohou potvrdit marsovský původ meteoritu tím, že porovnají jeho minerální a chemické složení s údaji získanými během misí na Mars – ať už jde o data ze sond Viking, nebo z roverů Curiosity a Perseverance.

Stopy vody
Když byla Liuová poprvé požádána, aby se na meteorit Teghaza 001 podívala, málem tuto příležitost odmítla.

Výzkumníci z univerzity v Novém Mexiku již dříve na základě izotopů kyslíku – které slouží jako geochemické „otisky prstů“ jednotlivých planetárních těles – určili, že jde o meteorit marsovského původu. V tomto případě vědci zjistili, že izotopy kyslíku v meteoritu odpovídají těm, které byly nalezeny v jiných meteoritech z Marsu. Teghaza 001 se jevil jako tzv. šergottit, což je nejrozšířenější typ meteoritů pocházejících z rudé planety. Liuová, která je odbornicí na planetární vzorky, se s nimi setkala již mnohokrát, přesto se rozhodla na tento kousek podívat.

Ukázalo se, že obsahuje přinejmenším neobvyklé textury a minerály, které dosud neviděla. Liuová a její kolegové objevili v meteoritu Teghaza 001 krystaly zirkonu; ty v sobě nesou informace o vzniku horniny a geologům umožňují přesně určit stáří vzorku. Další analýzy odhalily, kdy meteorit Teghaza 001 vznikl a kdy v něm došlo k určitým změnám, například k přeměnám působením vody.

Spoluautor studie z Caltechu, Francois Tissot, pomohl výzkumníkům využít novátorskou metodu určování stáří, kterou vyvinul jeho tým. Na rozdíl od metod celkové analýzy, při nichž se vzorek kompletně rozpustí a následně zkoumá, využívá Tissotova metoda – založená na rubidium-stronciovém datování přímo ve vzorku (in situ) – úlomek meteoritu Teghaza 001 menší než nehet, přičemž analyzuje jednotlivá minerální zrna na jeho povrchu. Kromě vysoké přesnosti a rychlosti má tato technika tu výhodu, že vzácné vzorky, jako jsou například marsovské meteority, zůstávají zachovány pro budoucí výzkum.

„V současné době jsme jednou z mála laboratoří na světě, která dokáže tímto způsobem určovat stáří, a zároveň jsme prvními, kdo takto datoval takto starý marsovský meteorit,“ uvedl Tissot. „Doufáme, že tím otevřeme cestu k datování dalších marsovských meteoritů či vzorků přivezených z jiných planet, jejich měsíců a planetek.“

Když dorazily výsledky datování, Liuová byla šokována: tato hornina byla přeměněna marsovskou vodou přibližně před 4,1 miliardy let, což naznačuje, že vznikla ještě dříve. Indicie ukryté v izotopech kyslíku, textuře a chemickém složení minerálů v meteoritu Teghaza 001 poukazují na mnohem dynamičtější koloběh vody na raném Marsu.

Letošní vědecké práce jsou teprve začátkem. Liuová a její spoluautoři jsou zvědaví, co se o meteoritu Teghaza 001 podaří zjistit zbytku vědecké komunity.

„Zatím jsme se dotkli jen jeho povrchu,“ dodala Liuová.

Zdroj: https://www.nasa.gov/solar-system/planets/mars/nasa-funded-study-details-one-of-oldest-mars-meteorites-ever-found/

autor: František Martinek