Skały opowiadają historię Marsa. Black Beaty zdradza tajemnice

Tomografia odsłania historię Marsa

Postęp nauki często polega nie tylko na tworzeniu nowych narzędzi, lecz także na odkrywaniu nowych sposobów wykorzystania tych, które już znamy. Technologia opracowana po to, by ratować ludzkie życie i zajrzeć do wnętrza naszego ciała, dziś pomaga zajrzeć także w głąb historii kosmosu.

Tomografia komputerowa i neutronowa pozwala naukowcom badać meteoryty bez ich niszczenia – niejako „czytać” zapisane w nich dzieje planet. W tym sensie nauka przypomina cierpliwe odsłanianie prawdy, ukrytej w materii przez miliardy lat. Tak właśnie stało się w przypadku meteorytu Black Beauty.

Black Beauty: skały z Marsa

Black Beauty, inaczej nazywany NWA 7034, to jeden z najsłynniejszych meteorów na świecie. Pochodzi z Marsa – jest fragmentem jego skał, który najprawdopodobniej został wyrzucony w przestrzeń po potężnym uderzeniu w Czerwoną Planetę, a następnie spadł na Ziemię. Jego historia jest bardzo długa, pochodzi sprzed ok. 4,48 mld lat. To z kolei czyni go jednym z najstarszych poznanych dotąd marsjańskich materiałów w Układzie Słonecznym. Nazwa wzięła się od nietuzinkowego wyglądu.

Black Beauty jest bardzo cenny. Do tej pory, kiedy naukowcy chcieli go zbadać, musieli odcinać jego fragmenty. To niszczyło bryłę, która zmniejszała swą powierzchnię, ponieważ odcięte części skały kruszyły się lub rozpuszczały w trakcie analiz.

Jak zajrzeć do wnętrza meteorytu

Tomografia komputerowa należy do tych osiągnięć nauki, które powstały z bardzo ludzkiej potrzeby. Jej pierwszym celem było ratowanie życia i zrozumienie procesów zachodzących w ludzkim ciele. Dzięki niej można zobaczyć to, co dotąd pozostawało ukryte, nie naruszając samej struktury organizmu.

Podobną zasadę wykorzystuje tomografia neutronowa. Zamiast promieniowania stosuje strumień neutronów, które w szczególny sposób reagują z wodorem. Dla geologów planetarnych jest to niezwykle cenna właściwość. Wodór bywa bowiem subtelnym śladem obecności wody, a woda w historii planet niemal zawsze oznacza coś więcej niż tylko skład chemiczny skał. Otwiera pytania o warunki powstawania środowisk zdolnych do podtrzymania życia.

To właśnie ta technika pozwoliła naukowcom zajrzeć do wnętrza meteorytu Black Beauty bez naruszania jego struktury. W ten sposób narzędzie stworzone z myślą o człowieku stało się także narzędziem do badania kosmicznej przeszłości.

Jak opisano w nierecenzowanej jeszcze pracy Direct detection of hydrogen reveals a new macroscopic crustal water reservoir on early Mars, międzynarodowy zespół badaczy ustalił, że meteoryt NWA 7034 nie jest jednorodną bryłą. Jego wnętrze przypomina raczej strukturę złożoną z wielu drobnych fragmentów skał.

Te fragmenty, nazywane klastami, są niewielkimi kawałkami marsjańskich skał uwięzionych w większej bryle. Każdy z nich może pochodzić z innego miejsca powierzchni planety i z innego etapu jej geologicznej historii. Wspólnie tworzą zapis procesów, które kształtowały Marsa miliardy lat temu.

Ślad wody w skałach Marsa

W środowisku kosmicznym to nic dziwnego. Już wcześniej dowiedziono ich istnienie, nawet w Black Beauty. Jednak to, co zaskoczyło badaczy, to rodzaj mikroskał. Naukowcy m.in. z Technical University of Denmark oraz Lund University dostrzegli skały H-Fe-ox. To skupiska bogate w wodór. Są bardzo małe – stanowią powierzchnię ok. paznokcia i 0,4 proc. objętości próbki. Może się wydawać niewiele, lecz drobne części skały posiadają nawet 11 proc. zawartości wody w próbce. To sporo, patrząc na to, że na Marsie wcale nie ma wody.

Wyniki badań naukowców są spójne z tymi, wykonanymi przez łazik Perseverance. A to oznacza, że wiele miliardów lat temu na powierzchni Czerwonej Planety mogła istnieć woda lub podobna do niej ciecz. Ta sama technika badawcza mogłaby przydać się do badań innych materiałów sprowadzonych na Ziemię. Niestety, to nie jest realny scenariusz do szybkiej realizacji. Wszystko przez niedawne odwołanie tego programu.

Historia Wszechświata, historia człowieka…

Meteoryty takie jak Black Beauty fascynują badaczy. Nie są jedynie kosmicznymi skałami. Są świadectwem historii planet, które wciąż próbujemy zrozumieć. A każde nowe narzędzie poznania przypomina, że poszukiwanie prawdy o kosmosie jest także częścią ludzkiej historii. Historii opartej na ciekawości, odpowiedzialności i przekonaniu, że wiedza powinna służyć wspólnemu dobru.