جوهرة حمراء صغيرة في صخرة سوداء تعيد كتابة تاريخ المريخ

الغارنيت ليس مجرد حجر كريم؛ ففي الجيولوجيا، هو بمثابة ساعة لقياس الضغط ودرجة الحرارة. على الأرض، ينمو عادة في أعماق القشرة الأرضية حيث الحرارة والضغط مرتفعان، أو حيث تتسرب السوائل الساخنة إلى الصخور، أو أثناء عمليات بناء الجبال الكبرى . العثور عليه على المريخ يشير إلى وجود ظروف قاسية مماثلة هناك في وقت ما من تاريخ الكوكب.

تشير طبيعة الكتلة الصخرية ذات النطاقين إلى صخرة مرت بأحداث متعددة. يوحي نطاق الأندراديت-ديوبسيد بتاريخ من "التحول الميتاسوماتي" (metasomatism) – وهي عملية تتحرك فيها السوائل الساخنة النشطة كيميائياً عبر الصخور وتغير تركيبها – بينما قد يمثل نطاق فلسبار البوتاسيوم-الأوجيت مرحلة مختلفة أو حتى نوعاً صخرياً مختلفاً تماماً . كما لاحظ مؤلفو الدراسة، فإن التركيب المعدني والأنسجة تشير إلى "مراحل تبلور متعددة و/أو أحداث تغيير على المريخ"، مما يعني أن هذه الصخرة ليست مجرد صخرة نارية بسيطة تبردت من صهارة واحدة .

لغز المرتطم: هل هو من المريخ أصلاً؟

السؤال الأكثر إثارة للاهتمام هو ما إذا كانت الكتلة الصخرية الحاملة للغارنيت قد تشكلت فعلاً على المريخ. اختبر الفريق حبيبات البيروكسين (pyroxene) لمعرفة نسب المنغنيز والحديد، وهي بصمة جيوكيميائية شائعة. في النطاق الغني بفلسبار البوتاسيوم، تقع هذه النسب بشكل مريح ضمن النطاق المريخي المعروف. لكن في النطاق الغني بالأندراديت، كانت التركيبات أكثر تنوعاً وتُظهر أيضاً تداخلاً مع تجمعات ميتاسوماتية موجودة في النيازك الكوندريتية (chondritic) – وهي اللبنات الأساسية البدائية القديمة للنظام الشمسي التي سبقت الكواكب .

هذا يخلق سيناريوهين مقنعين: إما أن هذه الكتلة الصخرية تسجل بيئة غير معروفة سابقاً لتشكيل الغارنيت في مكان ما في أعماق القشرة المريخية، أو أنها قطعة من مرتطم (Impactor) اصطدم بالمريخ واندمج في بريشيا السطح (regolith breccia) التي نحتفظ بها الآن على الأرض. يشير الباحثون إلى أن البصمة المرتفعة لعنصري النيكل والكروم في النيزك NWA 8171 والنتركات المرتبطة به تشير بالفعل إلى درجة ما من التلوث الكوندريتي من المرتطمات . الإجابة القاطعة ستتطلب تحليل نظائر الأكسجين، لكن هذا يتطلب تدمير جزء من العينة الثمينة. في الوقت الحالي، ونظراً لندرة الاكتشاف، لم يقم العلماء بذلك .

ماذا يعني هذا للتاريخ الجيولوجي للمريخ

النتيجة مهمة في كلتا الحالتين. إذا كان الغارنيت قد تشكل على المريخ، فهذا يثبت أن القشرة القديمة كانت قادرة على دعم أنظمة تحول أو حرارة مائية أكثر تنوعاً بكثير من النشاط البركاني البازلتي الذي يهيمن على السطح اليوم. هذا يعني أن المريخ المبكر – قبل أكثر من 4 مليارات سنة – كان يضم جيوباً من الجيولوجيا العميقة والساخنة والغنية بالسوائل القادرة على تحويل الصخور بطرق معقدة، تشبه إلى حد ما العمليات التي تشكل قارات الأرض .

إذا كانت الكتلة الصخرية بدلاً من ذلك بقايا مرتطم، فإنها تصبح سجلاً مفصلاً لأنواع المقذوفات التي ضربت المريخ خلال الفترة المبكرة من التراكم الفوضوي، محفوظة بطريقة لا يمكن لأي دراسة للفوهات الصدمية تقليدها. كما أنها ستعزز الدور المعروف للبريشيا كـ"متحف طبيعي" للمواد الكوكبية المختلطة .

في كلتا الحالتين، قامت بلورة الغارنيت الوحيدة هذه في النيزك NWA 8171 بفتح باب لأجزاء من ماضي المريخ البالغ 4.5 مليار سنة والتي لم تتمكن أي عينة أخرى من الوصول إليها.