Malutki czerwony kryształ w czarnej skale właśnie przepisał historię Marsa

Dlaczego pojedyncze ziarno granatu ma tak ogromne znaczenie?

Granat to nie tylko kamień szlachetny; w geologii pełni rolę geologicznego zegara ciśnienia i temperatury. Na Ziemi rośnie on zazwyczaj głęboko w skorupie ziemskiej, gdzie panują wysokie temperatury i ciśnienie, gdzie gorące płyny infiltrują skały lub podczas wielkich procesów górotwórczych . Znalezienie go na Marsie sugeruje, że podobne ekstremalne warunki istniały tam w pewnym momencie historii planety.

Dwustrefowa natura klastu wskazuje na skałę, która przeszła przez wiele zdarzeń geologicznych. Strefa andradytowo-diopsydowa sugeruje historię metasomatozy – procesu, w którym gorące, chemicznie agresywne płyny przemieszczają się przez skałę i zmieniają jej skład – podczas gdy strefa skaleniowo-augitowa może reprezentować inny etap ewolucji lub nawet całkowicie inny typ skały . Jak zauważają autorzy badania, mineralogia i tekstury wskazują na „wieloetapową krystalizację i/lub zdarzenia przeobrażeniowe na Marsie”, co oznacza, że nie jest to prosta skała magmowa, która zakrzepła z pojedynczej magmy .

Kwestia impaktora: Czy to w ogóle pochodzi z Marsa?

Najbardziej intrygującym otwartym pytaniem pozostaje kwestia, czy klast zawierający granat faktycznie powstał na Marsie. Zespół zbadał ziarna piroksenu pod kątem proporcji manganu do żelaza, powszechnego geochemicznego wskaźnika pochodzenia. W strefie bogatej w skaleń potasowy proporcje te mieszczą się wygodnie w znanym zakresie wartości marsjańskich. Jednak w strefie andradytowej skład jest bardziej zróżnicowany i wykazuje również podobieństwo do zespołów metasomatycznych znajdowanych w meteorytach chondrytowych – prymitywnych, starożytnych cegiełkach Układu Słonecznego, które są starsze niż planety .

To tworzy dwa fascynujące scenariusze: albo ten klast jest zapisem nieznanego wcześniej środowiska sprzyjającego powstawaniu granatów gdzieś w głębi marsjańskiej skorupy, albo jest fragmentem impaktora, który uderzył w Marsa i został wbudowany w brekcję regolitową, którą teraz trzymamy na Ziemi. Naukowcy zauważają, że podwyższona sygnatura niklu i chromu w NWA 8171 i skałach z nim sparowanych już teraz wskazuje na pewien stopień zanieczyszczenia chondrytowego pochodzącego od impaktorów . Aby uzyskać ostateczną odpowiedź, konieczna byłaby analiza izotopów tlenu, ale wymaga ona zniszczenia części bezcennej próbki. Na razie, biorąc pod uwagę rzadkość znaleziska, naukowcy tego nie zrobili .

Co to oznacza dla historii geologicznej Marsa

Każdy z tych scenariuszy jest przełomowy. Jeśli granat powstał na Marsie, dowodzi to, że starożytna skorupa planety była zdolna do podtrzymywania systemów metamorficznych lub hydrotermalnych o wiele bardziej zróżnicowanych niż wulkanizm bazaltowy, który dominuje na jej powierzchni obecnie. Oznaczałoby to, że wczesny Mars – ponad 4 miliardy lat temu – posiadał miejsca z głęboką, gorącą i bogatą w płyny geologią, zdolną do przekształcania skał w złożony sposób, nieco przypominający procesy kształtujące kontynenty na Ziemi .

Jeśli klast jest natomiast pozostałością po impaktorze, staje się on szczegółowym zapisem typów pocisków, które bombardowały Marsa we wczesnym okresie chaotycznej akrecji, zachowanym w sposób, jakiego nie mogłyby odtworzyć żadne badania kraterów. Wzmocniłoby to również znaną rolę brekcji jako naturalnego muzeum mieszanych materiałów planetarnych .

Tak czy inaczej, ten pojedynczy kryształ granatu w NWA 8171 uchylił drzwi do tych części 4,5-miliardowej przeszłości Marsa, do których żadna inna próbka nie była w stanie dotrzeć.