En lille rød ædelsten i en sort klippe har lige genskrevet Mars’ historie

Hvorfor et enkelt granatkorn betyder noget

Granat er ikke bare en ædelsten; i geologi er det et tryk-temperatur-ur. På Jorden vokser det typisk dybt i skorpen, hvor varme og tryk er højt, hvor varme væsker gennemtrænger klipper, eller under store bjergkædefoldninger . At finde det på Mars antyder, at lignende ekstreme forhold fandtes der på et tidspunkt i planetens historie.

Klumpens todelte natur indikerer en bjergart, der har gennemgået flere begivenheder. Andradit-diopsid-domænet antyder en historie med metasomatose – en proces, hvor varme, kemisk aggressive væsker bevæger sig gennem klippen og ændrer dens sammensætning – mens kalifeldspat-augit-domænet kan repræsentere et andet stadie eller endda en helt anden bjergartstype . Som undersøgelsens forfattere bemærker, peger mineralogien og teksturerne på ”flere krystallisationsstadier og/eller omdannelsesbegivenheder på Mars”, hvilket betyder, at det ikke er en simpel magmatisk bjergart, der er størknet fra en enkelt magma .

Impaktorspørgsmålet: Er den overhovedet fra Mars?

Det mest spændende åbne spørgsmål er, om den granatholdige klump faktisk blev dannet på Mars. Holdet testede pyroxenkorn for deres mangan- og jernforhold, et almindeligt geokemisk fingeraftryk. I det kalifeldspat-rige domæne ligger disse forhold inden for det kendte marsianske område. Men i det andradit-rige domæne er sammensætningerne mere varierede og viser også overlap med metasomatiske samlinger fundet i kondritiske meteoritter – de primitive ældgamle byggesten i solsystemet, der daterer sig før planeterne .

Dette skaber to overbevisende scenarier: enten registrerer denne klump et hidtil ukendt granatdannende miljø et sted dybt i Mars’ skorpe, eller også er det et stykke af en impactor, der bragede ind i Mars og blev inkorporeret i den regolith-breccie, vi nu har på Jorden. Forskerne bemærker, at den forhøjede nikkel- og kromsignatur fra NWA 8171 og dens parringer allerede peger på en vis grad af kondritisk forurening fra impactorer . Et endegyldigt svar ville kræve iltisotopanalyse, men det forudsætter destruktion af en del af den kostbare prøve. Indtil videre har forskerne, grundet fundets sjældenhed, ikke gjort det .

Hvad dette betyder for Mars’ geologiske historie

Begge udfald er betydningsfulde. Hvis granaten blev dannet på Mars, beviser det, at den ældgamle skorpe var i stand til at understøtte metamorfe eller hydrotermiske systemer, der var langt mere varierede end den basaltiske vulkanisme, der dominerer overfladen i dag. Det ville betyde, at den tidlige Mars – for mere end 4 milliarder år siden – havde lommer af dyb, varm, væskerig geologi, der kunne omdanne klipper på komplekse måder, lidt i stil med de processer, der former Jordens kontinenter .

Hvis klumpen i stedet er en relikt fra en impactor, bliver den en detaljeret optegnelse over de typer projektiler, der ramte Mars i den tidlige periode med kaotisk akkretion, bevaret på en måde, som ingen kraterundersøgelse kunne kopiere. Det ville også forstærke brecciens kendte rolle som et naturligt museum for blandede planetariske materialer .

Uanset hvad har dette enkelte granatkrystal i NWA 8171 åbnet en dør på klem til dele af Mars’ 4,5 milliarder år lange fortid, som ingen anden prøve har kunnet nå.