พบ 'โกเมน' ครั้งแรกในอุกกาบาตจากดาวอังคาร เผยบทใหม่ทางธรณีวิทยาที่สาบสูญ

เหตุใดโกเมนเพียงเม็ดเดียวจึงสำคัญยิ่ง

ในทางธรณีวิทยา โกเมนไม่ใช่แค่อัญมณี แต่มันคือนาฬิกาวัดความดัน-อุณหภูมิ (pressure-temperature clock) บนโลก โกเมนมักเติบโตลึกลงไปในเปลือกโลกที่ซึ่งความร้อนและความดันสูงมาก ในจุดที่มีของเหลวร้อนซึมผ่านหิน หรือระหว่างการก่อตัวของเทือกเขาครั้งใหญ่ การพบมันบนดาวอังคารบ่งชี้ว่า สภาวะสุดขั้วคล้ายกันนั้นเคยมีอยู่บนดาวอังคาร ณ จุดใดจุดหนึ่งในประวัติศาสตร์

ลักษณะสองบริเวณของชิ้นส่วนหินนี้บ่งชี้ว่าหินก้อนนี้ผ่านเหตุการณ์มาหลากหลาย ด้านที่เป็นแอนดราไดต์-ไดออปไซด์ ชี้ให้เห็นประวัติของกระบวนการ "เมทาโซมาติซึม" (metasomatism) ซึ่งเป็นกระบวนการที่ของไหลร้อนและมีฤทธิ์ทางเคมีสูงเคลื่อนที่ผ่านหินและเปลี่ยนส่วนประกอบของมัน ขณะที่ด้านโพแทสเซียมเฟลด์สปาร์-ออไจต์ อาจสะท้อนถึงขั้นตอนการเกิดที่ต่างออกไป หรือแม้แต่เป็นหินคนละชนิดกันเลยก็เป็นได้ ดังที่ผู้เขียนผลการศึกษาระบุไว้ว่า ลักษณะทางแร่วิทยาและเนื้อหิน (texture) บ่งชี้ว่า มี "ขั้นตอนการตกผลึกและ/หรือเหตุการณ์เปลี่ยนแปลงหลายครั้งบนดาวอังคาร" หมายความว่านี่ไม่ใช่หินอัคนีธรรมดาที่เย็นตัวจากแมกมาเพียงแหล่งเดียว

คำถามถึงผู้มาเยือน: ชิ้นส่วนนี้มาจากดาวอังคารจริงหรือ?

คำถามปลายเปิดที่น่าสนใจที่สุดคือ ชิ้นส่วนหินที่มีโกเมนนี้ก่อตัวบนดาวอังคารจริงหรือไม่ ทีมวิจัยได้ทดสอบอัตราส่วนแมงกานีสต่อเหล็กในเม็ดแร่ไพรอกซีน ซึ่งเป็นลายนิ้วมือทางธรณีเคมีที่ใช้กันทั่วไป ในด้านที่มีโพแทสเซียมเฟลด์สปาร์มาก อัตราส่วนเหล่านั้นอยู่ในช่วงค่าของดาวอังคารอย่างสบาย ๆ แต่ในด้านที่มีแอนดราไดต์มาก ส่วนประกอบนั้นหลากหลายกว่า และยังแสดงความคาบเกี่ยวกับกลุ่มแร่เมทาโซมาติกที่พบในอุกกาบาตประเภทคอนไดรต์ (chondrites) ซึ่งเป็นวัตถุดึกดำบรรพ์ที่เป็นอิฐก้อนแรก ๆ ของระบบสุริยะ เก่าแก่กว่าดาวเคราะห์เสียอีก

นี่สร้างสถานการณ์ที่น่าสนใจขึ้นมาสองแบบ: ไม่ชิ้นส่วนหินนี้จะบันทึกสภาพแวดล้อมการเกิดโกเมนแบบใหม่ที่ไม่เคยรู้มาก่อนที่ใดสักแห่งลึกลงไปในเปลือกดาวอังคาร หรือมันคือชิ้นส่วนของวัตถุที่พุ่งชนดาวอังคาร และถูกฝังรวมเข้าไปในหินกรวดเหลี่ยม (regolith breccia) ที่ตอนนี้มาอยู่ในมือเราบนโลก นักวิจัยระบุว่า ปริมาณนิกเกิลและโครเมียมที่สูงใน NWA 8171 และอุกกาบาตคู่แฝดของมัน ได้ชี้ไปถึงการปนเปื้อนจากอุกกาบาตประเภทคอนไดรต์จากการพุ่งชนในระดับหนึ่งอยู่แล้ว คำตอบที่แน่ชัดต้องอาศัยการวิเคราะห์ไอโซโทปของออกซิเจน แต่นั่นหมายถึงการทำลายตัวอย่างล้ำค่าบางส่วน ซึ่งในตอนนี้ ด้วยความหายากของการค้นพบ เหล่านักวิทยาศาสตร์จึงยังไม่ได้ลงมือทำ

ความหมายต่อประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของดาวอังคาร

ไม่ว่าผลลัพธ์จะเป็นแบบไหน ก็ล้วนมีความสำคัญยิ่ง หากโกเมนก่อตัวขึ้นบนดาวอังคาร นั่นเป็นข้อพิสูจน์ว่า เปลือกโลกยุคโบราณของดาวอังคารสามารถรองรับระบบการแปรสภาพ (metamorphic) หรือระบบน้ำร้อนใต้ดิน (hydrothermal) ได้หลากหลายกว่าภูเขาไฟหินบะซอลต์ที่เป็นลักษณะเด่นบนพื้นผิวในปัจจุบันมาก นั่นหมายความว่าดาวอังคารยุคแรกเริ่มเมื่อกว่า 4 พันล้านปีก่อน มี"จุด" ที่มีธรณีวิทยาแบบลึก ร้อน และมีของไหลมาก ซึ่งสามารถแปรเปลี่ยนหินด้วยวิธีซับซ้อน คล้ายคลึงกับกระบวนการที่ก่อร่างสร้างทวีปบนโลก

แต่หากชิ้นส่วนหินนี้เป็นซากของวัตถุที่พุ่งชน มันก็จะกลายเป็นบันทึกอย่างละเอียดของชนิดของวัตถุที่พุ่งชนดาวอังคารในช่วงต้นของยุคแห่งการรวมมวลที่โกลาหล (chaotic accretion) ซึ่งถูกเก็บรักษาไว้ในแบบที่การศึกษาจากหลุมอุกกาบาตไม่สามารถทำได้ มันยังตอกย้ำบทบาทที่ทราบกันดีของหินกรวดเหลี่ยมนี้ ว่าเป็นพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติของวัสดุผสมจากดาวเคราะห์หลายดวงอีกด้วย

ไม่ว่าคำตอบจะเป็นเช่นไร ผลึกโกเมนเพียงหนึ่งเดียวใน NWA 8171 ก็ได้เปิดประตูบานใหม่สู่แง่มุมในอดีต 4.5 พันล้านปีของดาวอังคาร ที่ไม่มีตัวอย่างใดเคยไปถึงได้มาก่อน