Ein winziger roter Edelstein in schwarzem Gestein schreibt die Mars-Geschichte neu

Warum ein einzelnes Granatkorn so bedeutsam ist

Granat ist nicht nur ein Schmuckstein; in der Geologie fungiert er als eine Art Druck-Temperatur-Uhr. Auf der Erde wächst er typischerweise tief in der Kruste unter hohem Druck und hoher Temperatur, wenn heiße Fluide Gestein durchdringen oder während großer Gebirgsbildungsprozesse . Ihn auf dem Mars zu finden, legt nahe, dass dort zu einem bestimmten Zeitpunkt der Planetengeschichte ähnlich extreme Bedingungen herrschten.

Die zweigeteilte Natur des Einschlusses deutet auf ein Gestein hin, das mehrere Ereignisse durchlaufen hat. Der Andradit-Diopsid-Bereich spricht für eine Geschichte der Metasomatose – ein Prozess, bei dem heiße, chemisch aggressive Fluide durch Gestein strömen und dessen Zusammensetzung verändern – während der K-Feldspat-Augit-Bereich eine andere Phase oder sogar einen völlig anderen Gesteinstyp repräsentieren könnte . Wie die Autoren der Studie anmerken, deuten die Mineralogie und die Gefügemerkmale auf „mehrere Kristallisationsstadien und/oder Alterationsereignisse auf dem Mars“ hin, was bedeutet, dass es sich hierbei nicht um ein simples magmatisches Gestein handelt, das aus einer einzigen Schmelze erstarrte .

Die Impaktor-Frage: Stammt das Material überhaupt vom Mars?

Die spannendste offene Frage ist, ob der granatführende Einschluss tatsächlich auf dem Mars entstanden ist. Das Team untersuchte Pyroxen-Körner auf ihr Mangan-Eisen-Verhältnis, einen gängigen geochemischen Fingerabdruck. In dem an Kaliumfeldspat reichen Bereich liegen diese Verhältnisse bequem innerhalb der bekannten marsianischen Spanne. Im andraditreichen Bereich sind die Zusammensetzungen jedoch variabler und überlappen auch mit metasomatischen Mineralvergesellschaftungen, wie sie in chondritischen Meteoriten gefunden werden – den primitiven, uralten Bausteinen des Sonnensystems, die älter sind als die Planeten selbst .

Daraus ergeben sich zwei faszinierende Szenarien: Entweder dokumentiert dieser Einschluss eine bisher unbekannte granatbildende Umgebung tief in der Marskruste, oder es handelt sich um ein Stück eines Impaktors, der auf den Mars einschlug und in die Regolith-Brekzie eingearbeitet wurde, die wir heute auf der Erde in Händen halten. Die Forschenden weisen darauf hin, dass die erhöhte Nickel- und Chrom-Signatur von NWA 8171 und seiner gepaarten Meteorite bereits auf einen gewissen Grad an chondritischer Kontamination durch Impaktoren hindeutet . Eine endgültige Antwort würde eine Sauerstoffisotopenanalyse erfordern, aber das verlangt die Zerstörung eines Teils der wertvollen Probe. Angesichts der Seltenheit des Fundes haben die Wissenschaftler bisher darauf verzichtet .

Was das für die geologische Geschichte des Mars bedeutet

Beide Möglichkeiten sind von großer Bedeutung. Bildete sich der Granat auf dem Mars, beweist dies, dass die uralte Kruste in der Lage war, metamorphe oder hydrothermale Systeme zu beherbergen, die weit vielfältiger waren als der heute oberflächlich dominierende basaltische Vulkanismus. Es würde bedeuten, dass der junge Mars – vor mehr als vier Milliarden Jahren – tiefe, heiße, fluidreiche Zonen besaß, die Gestein auf komplexe Weise umwandeln konnten, ähnlich den Prozessen, die die Kontinente der Erde formen .

Handelt es sich bei dem Einschluss stattdessen um ein Impaktor-Relikt, wird er zu einer detaillierten Aufzeichnung der Projektiltypen, die den Mars während der frühen Phase der chaotischen Akkretion getroffen haben, konserviert auf eine Weise, die keine Kraterstudie nachbilden könnte. Es würde auch die bekannte Rolle der Brekzie als natürliches Museum für gemischtes planetares Material untermauern .

So oder so hat dieser einzelne Granatkristall in NWA 8171 eine Tür zu Kapiteln der 4,5 Milliarden Jahre alten Mars-Vergangenheit aufgestoßen, die keine andere Probe bisher erreichen konnte.