Het is misschien vier miljard jaar oud, maar deze meteoriet die mogelijk aan het oppervlak van Mars is ontstaan, heeft een verhaal te vertellen ... een verhaal over een warmere en nattere geschiedenis. Onderzoekers van het California Institute of Technology (Caltech) hebben de carbonaatmineralen in de meteoriet van Mars - ALH84001- geanalyseerd en een klimaatgeschiedenis samengesteld die de mineralen liet zien die bij ongeveer 18 graden Celsius (64 graden Fahrenheit) waren gevormd.
"Wat echt cool is, is dat 18 graden niet bijzonder koud of bijzonder heet is", zegt Woody Fischer, assistent-professor geobiologie en co-auteur van het artikel, online gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) op 3 oktober "Het is een opmerkelijk resultaat."
Alle recente studies, van rovers tot spectroscopie, wijzen erop dat Mars ooit een veel gematigder klimaat had dan de huidige gemiddelde temperatuur van -63 graden Celsius. Missies hebben droge rivierbeddingen, delta's, uitgestorven meren en meer gefotografeerd. Tot nu toe was het enige cruciale punt het gebrek aan fysiek bewijs. 'Er zijn al deze ideeën die zijn ontwikkeld over een warmere, nattere vroege Mars', zegt Fischer. "Maar er zijn heel weinig gegevens die er echt op staan." Dat wil zeggen, tot nu toe.
Dit mineralogische bewijs is natuurlijk strikt één punt, maar het is een punt dichter bij het kennen van de volledige score. "Het is een bewijs dat in het begin van de geschiedenis van Mars, ten minste één plaats op aarde in staat was om een aardachtig klimaat te behouden gedurende minimaal een paar uur tot een paar dagen", zegt John Eiler, de professor van Robert P. Sharp van Geologie en hoogleraar geochemie, en co-auteur van het papier. De eerste auteur is Itay Halevy, een voormalig postdoctoraal onderzoeker die nu aan het Weizmann Institute of Science in Israël werkt.
Waar komt dit nieuwe bewijs vandaan? Probeer ALH84001, een meteoriet op Mars die in 1984 werd ontdekt in de Allan Hills van Antarctica. Hoewel wetenschappers niet met zekerheid kunnen bewijzen waar het vandaan kwam, is de theorie dat ALH84001 ooit honderden meters onder het oppervlak van Mars is ontstaan en tijdens een inslaggebeurtenis naar de aarde is geblazen. De Mars-meteoriet haalde de krantenkoppen in 1996 toen er kleine insluitsels werden ontdekt die fossiele bacteriën leken te zijn. Hoewel de gedachte aan eenvoudige levensvormen snel werd neergehaald, bleven de zakken met carbonaatmineralen een raadsel.
"Het was duivels moeilijk om het proces uit te werken dat de carbonaatmineralen heeft gegenereerd", zegt Eiler. Maar er zijn talloze hypothesen, voegt hij eraan toe, en ze zijn allemaal afhankelijk van de temperatuur waarin de carbonaten zijn gevormd. Sommige wetenschappers zeggen dat de mineralen zijn gevormd toen het carbonaatrijke magma afkoelde en kristalliseerde. Anderen hebben gesuggereerd dat de carbonaten zijn ontstaan door chemische reacties in hydrothermale processen. Een ander idee is dat de carbonaten uit zoutoplossingen neersloegen. De temperaturen die nodig zijn voor al deze processen variëren van meer dan 700 graden Celsius in het eerste geval tot onder het vriespunt in het laatste geval. 'Al deze ideeën hebben hun verdiensten', zegt Eiler.
Het verlagen van de temperatuur kan wetenschappers helpen te begrijpen hoe de carbonaten zijn ontstaan, dus werd een vorm van modellering, de clumped-isotoop-thermometrie genaamd, gebruikt om te helpen. Het is zo gevoelig dat het de lichaamstemperatuur van een dinosaurus kan bepalen in relatie tot de klimaatgeschiedenis van de aarde. In dit geval heeft het team de concentraties van de zeldzame isotopen zuurstof-18 en koolstof-13 in de carbonaatmonsters gemeten. Carbonaat is gemaakt van koolstof en zuurstof en naarmate het zich vormt, kunnen de twee zeldzame isotopen aan elkaar binden - samenklonterend, zoals Eiler het noemt. Naarmate de temperatuur steeds lager wordt, doen de isotopen hun ding en klonteren. De mate waarin dit gebeurt, is direct gerelateerd aan de temperatuur. De temperatuur die de onderzoekers hebben gemeten - 18 ± 4 graden Celsius - sluit veel hypothesen voor carbonaatvorming uit. 'Veel ideeën die er waren, zijn verdwenen', zegt Eiler. Ten eerste betekent de milde temperatuur dat het carbonaat in vloeibaar water moet zijn gevormd. "Je kunt geen carbonaatmineralen op 18 graden kweken behalve uit een waterige oplossing", legt hij uit.
Door deze nieuwe informatie wordt ook verondersteld dat de mineralen mogelijk zijn ontstaan in de holtes van gesteente terwijl het onder de grond was. 'Toen het water verdampte, ontgaste het gesteente kooldioxide en werden de opgeloste stoffen in het water geconcentreerder. De mineralen werden vervolgens gecombineerd met opgeloste carbonaat-ionen om carbonaatmineralen te produceren, die achterbleven terwijl het water bleef verdampen. ” Een vat voor het leven? Nou, de kansen zijn niet goed omdat elk vloeibaar water slechts een korte tijd zou hebben geduurd - maar het is een goede indicatie dat deze kostbare schenker ooit een onderdeel was van de geschiedenis van Mars.
Oorspronkelijke verhaalbron: Caltech News Release.
