Rock

Μυστηριώδης μωβ επίστρωση που βρέθηκε στους βράχους του Άρη

Η κόκκινη σκόνη χρωματίζει τον Άρη σε κατακόκκινες αποχρώσεις, από την επιφάνεια μέχρι τον ουρανό. Αλλά το ρόβερ Perseverance της NASA εντόπισε επιφάνειες άλλου χρώματος ανάμεσα στις σκουριασμένες αποχρώσεις. Σχεδόν σε κάθε τοποθεσία που επισκέπτεται ο ρομποτικός γεωλόγος, η παλέτα του Άρη περιλαμβάνει μωβ.

Το χρώμα σχηματίζει μια λεπτή, λεία επίστρωση σε μερικές πέτρες και αφήνει σταγόνες σαν χρώμα σε άλλες. Άλλοι πάλι βράχοι φαίνονται σαν να έχουν μερικώς παγώσει σε ματζέντα, λέει η Ann Ollila, γεωχημικός στο Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos που παρουσίασε μια πρώιμη ανάλυση των επικαλύψεων σε πρόσφατο συνέδριο της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης (AGU).

Το χρώμα αγγίζει πέτρες όλων των διαφορετικών σχημάτων και μεγεθών—ακόμα και τα μικροσκοπικά βότσαλα δεν έχουν ξεφύγει από το μοβ. Πώς, όμως, ακριβώς σχηματίστηκαν αυτές οι επικαλύψεις; “Δεν έχω πραγματικά μια καλή απάντηση για εσάς”, λέει ο Ollila.

Οι επιστήμονες είναι πρόθυμοι να μάθουν περισσότερα. «Υπάρχουν πολλά να περιμένουμε καθώς συνεχίζουμε να κάνουμε αναλύσεις», λέει η Nina Lanza, η επικεφαλής της ομάδας για την Εξερεύνηση του Διαστήματος και των Πλανητών στο Εθνικό Εργαστήριο του Λος Άλαμος, η οποία έχει μελετήσει τις επικαλύψεις μαζί με τον Ollila.

Η προέλευση των μυστηριωδών κηλίδων θα μπορούσε να βοηθήσει στην αποκάλυψη ενδείξεων για το παρελθόν του Άρη, συμπεριλαμβανομένου του αν θα μπορούσε να φιλοξενούσε αρχαία ζωή. Καθώς σχηματίστηκαν οι επικαλύψεις, θα μπορούσαν να έχουν κωδικοποιήσει πληροφορίες σχετικά με τις συνθήκες του περιβάλλοντος στη χημική και μεταλλική τους σύνθεση, βοηθώντας τους επιστήμονες να ανακατασκευάσουν περιβάλλοντα που έχουν ήδη παρέλθει από καιρό. Θα μπορούσαν επίσης να έχουν πιο άμεσες ενδείξεις ζωής: Στη Γη, τα μικρόβια βοηθούν στην κατασκευή πολλών παρόμοιων πετρών καπλαμάδων.

Η μελέτη αυτών των τύπων φλοιών μπορεί επίσης να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πώς λειτουργούν άλλοι κόσμοι. «Πόσο καθολικές είναι οι γεωλογικές διεργασίες και πώς αλλάζουν πλανήτη σε πλανήτη;» αναρωτιέται η Cassandra Marnocha, περιβαλλοντική μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Νιαγάρα στη Νέα Υόρκη.

Βαμμένο σε μωβ

Τα μωβ επιχρίσματα του Άρη βρέθηκαν στον κρατήρα Τζεζέρο, ένα σημάδι πλάτους 28 μιλίων που εκτοξεύτηκε από μια πρόσκρουση μετεωρίτη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια που κάποτε φιλοξενούσε μια αρχαία λίμνη. Το Perseverance προσγειώθηκε στον κρατήρα τον Φεβρουάριο του 2021 και έκτοτε περιφέρεται σε αυτόν. Σχεδόν σε κάθε στάση κατά μήκος της διαδρομής του rover, μωβ λάμψεις έχουν εμφανιστεί στις εικόνες του.

Ενώ οι επικαλύψεις βράχων δεν είναι μια νέα ανακάλυψη στον Άρη, οι συχνές μωβ κηλίδες του Jezero έχουν κάνει τους επιστήμονες να ξύνουν τα κεφάλια τους.

«Αυτά τα συγκεκριμένα μωβ μπαλώματα δεν τα έχουμε δει πραγματικά με προηγούμενες αποστολές ρόβερ», λέει ο Bradley Garczynski του Πανεπιστημίου Purdue, ο οποίος παρουσίασε επίσης μια ανάλυση των επικαλύψεων στο πρόσφατο συνέδριο AGU. Ο Garczynski μελετά τις επικαλύψεις χρησιμοποιώντας εικόνες από ένα ζευγάρι κάμερες γνωστές ως Mastcam-Z, οι οποίες είναι «ουσιαστικά τα επιστημονικά μάτια του ρόβερ», λέει. Τραβώντας εικόνες χρησιμοποιώντας μια ποικιλία φίλτρων που εμποδίζουν ορισμένα μήκη κύματος φωτός, οι επιστήμονες μπορούν να πάρουν μια γενική ιδέα για τη σύνθεση του βράχου.

Η Ollila και οι συνεργάτες της εξετάζουν ακόμη πιο προσεκτικά τις επικαλύψεις χρησιμοποιώντας τη SuperCam του rover, η οποία μπορεί να πυροβολήσει ένα λέιζερ σε έναν βράχο για να εξατμίσει ένα μικρό κομμάτι υλικού και να αναδείξει τη στοιχειακή του σύνθεση. Κάθε λήψη λέιζερ χαράσσει επίσης ένα μικροσκοπικό λάκκο στην επιφάνεια και κάνει έναν ήχο που μοιάζει με ένα χτύπημα. Ένα μικρόφωνο στο ρόβερ συλλαμβάνει τον θόρυβο, επιτρέποντας στους επιστήμονες να ακούσουν πότε το λέιζερ κόβει την επίστρωση και εισχωρεί στον βράχο από κάτω. Αυτοί οι ήχοι αποκαλύπτουν επίσης στοιχεία για ορισμένες από τις ιδιότητες του βράχου, όπως η σκληρότητά του.

Τα πρώτα αποτελέσματα από αυτές τις αναλύσεις δείχνουν ότι το μοβ χρώμα φαίνεται να είναι ένα στρώμα που είναι πιο απαλό και χημικά διακριτό από το βράχο κάτω. Οι εικόνες Mastcam-Z υποδηλώνουν ότι οι επικαλύψεις μπορεί να περιέχουν τύπους οξειδίου του σιδήρου, λέει ο Garczynski. Και οι αναλύσεις SuperCam δείχνουν ότι είναι εμπλουτισμένα σε υδρογόνο και περιστασιακά σε μαγνήσιο, λέει ο Ollila.

Η παρουσία υδρογόνου υποδηλώνει ότι το νερό έπαιξε ρόλο στο σχηματισμό των μωβ μπαλωμάτων. Το οξείδιο του σιδήρου δείχνει επίσης το νερό, παρόμοια με τη σκουριά που σχηματίζεται σε ένα ποδήλατο που αφήνεται στη βροχή. Περαιτέρω μελέτη θα μπορούσε να ξεκλειδώσει μια συλλογή πληροφοριών για το υγρό παρελθόν του κόκκινου πλανήτη – συμπεριλαμβανομένου του χρόνου που παρέμεινε νερό στον κρατήρα Jezero και, ίσως, της χημείας της ίδιας της λίμνης. “Η παρουσία επικαλύψεων θα μπορούσε να είναι ένα βασικό μέρος αυτής της ιστορίας”, λέει ο Garczynski.

Ωστόσο, η θέση των μωβ μπαλωμάτων παρουσιάζει ένα μικρό μυστήριο. Η τρέχουσα διαδρομή του Perseverance δεν κόβει τα ιζήματα των λιμνών, αλλά μάλλον τους βράχους που σχηματίστηκαν από το μάγμα ψύξης. Το πώς έφτασαν οι βράχοι στην τρέχουσα θέση τους στο πάτωμα του κρατήρα – και πότε και πώς ήρθε σε επαφή το νερό – παραμένει αβέβαιο. “Αν μαντέψω πού θα βρείτε επιστρώσεις σε όλο αυτό το πακέτο υλικών στο Jezero, μάλλον δεν θα ήταν εδώ”, λέει ο Lanza.

Μέχρι στιγμής η ομάδα έχει αναλύσει μόνο μερικά δείγματα και εξακολουθεί να αντιμετωπίζει πολλές προκλήσεις. Οι διαφορετικές ενδείξεις χημείας της SuperCam και οι αλλαγές στους ήχους του λέιζερ δεν φαίνεται να συμβαδίζουν πάντα, σημειώνει ο Ollila. Ο διαχωρισμός των χημικών υπογραφών των επικαλύψεων, του υποκείμενου βράχου και της πάντα παρούσας σκόνης στην επιφάνεια του Άρη είναι πολύπλοκος. Και οι ισχυροί άνεμοι του Άρη περιορίζουν το πότε οι επιστήμονες μπορούν να ακούσουν τα χτυπήματα του λέιζερ.

“Ο Άρης δεν μας διευκολύνει”, λέει ο Lanza.

Μικροβιακό αντηλιακό

Στη Γη, τέτοιοι καπλαμάδες συνδέονται συχνά με τη ζωή, πράγμα που σημαίνει ότι οι επικαλύψεις των βράχων του Άρη θα μπορούσαν να είναι ένα μεγάλο όφελος για τους αστροβιολόγους.

Οι γωνίες και οι σχισμές ενός βράχου μπορούν να δημιουργήσουν ένα μικρό ασφαλές καταφύγιο για μικρόβια σε σκληρά περιβάλλοντα, εξηγεί ο Marnocha, παρέχοντας θρεπτικά συστατικά, ασπίδα από τον ήλιο ή υγρασία σε κατά τα άλλα ξηρά τοπία. Μερικά από αυτά τα μικρόβια βοηθούν στην κατασκευή επικαλύψεων μεταβολίζοντας μέταλλα που καθαρίζονται από την επιφάνεια του βράχου ή διαλύονται στο νερό. Στον Άρη, οι επικαλύψεις θα μπορούσαν ακόμη και να βοηθήσουν στη διατήρηση των στοιχείων των αρχαίων μικροβίων πολύ μετά τον θάνατό τους, εμποδίζοντας την έντονη ηλιακή ακτινοβολία του Άρη να υποβαθμίσει τις ευαίσθητες οργανικές δομές.

Οι πρώτες νύξεις επικαλύψεων βράχου στον Άρη εντοπίστηκαν κατά τη διάρκεια των αποστολών Viking, οι οποίες προσγειώθηκαν στον κόκκινο πλανήτη στα μέσα της δεκαετίας του 1970. Αλλά χρειάστηκαν πολλοί περισσότεροι τροχοί στο έδαφος για να αναγνωριστούν οι σκούρες κηλίδες ως επικαλύψεις και όχι ως λεκέδες στην επιφάνεια, λέει ο Marnocha.

Ιδιαίτερη συγκίνηση ήταν η ανακάλυψη σκούρων επικαλύψεων πλούσιων σε μαγγάνιο στον κρατήρα Gale, όπου το ρόβερ Curiosity εξετάζει αυτή τη στιγμή την επιφάνεια του Άρη. Το εύρημα θυμίζει δελεαστικά ένα συγκεκριμένο είδος επικάλυψης βράχου στη Γη, γνωστό ως βερνίκι, το οποίο τείνει να είναι γεμάτο με μικροσκοπικές μορφές ζωής. Σε μια πρόσφατη έρευνα για βερνίκια στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι επιστήμονες ανακάλυψαν “the who’s who των γνωστών ανθεκτικών στην ακτινοβολία βακτηρίων”, λέει ο Chris Yeager, περιβαλλοντικός μικροβιολόγος στο Εθνικό Εργαστήριο του Λος Άλαμος.

Ο Yeager και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι ένας συγκεκριμένος τύπος κυανοβακτηρίων φαίνεται να είναι βασικός για την περιεκτικότητα του βερνικιού σε μαγγάνιο, συγκεντρώνοντας το μέταλλο για να προστατεύει από την επιβλαβή ηλιακή ακτινοβολία, κάτι σαν αντηλιακό.

Τα νεοανακαλυφθέντα επιχρίσματα στο Jezero δεν έχουν το απαιτούμενο μαγγάνιο για να θεωρηθούν βερνίκι, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν θα μπορούσαν να συσχετιστούν με την αρχαία μικροβιακή ζωή, λέει ο Lanza. «Ποιος ξέρει τι κάνουν τα μικρόβια του Άρη;»

Η ομάδα ελπίζει να ξεμπερδέψει περαιτέρω τη χημεία των επικαλύψεων και να αναζητήσει οργανική ύλη που σχετίζεται με τους φλοιούς του Άρη, κάτι που θα μπορούσε να υποδηλώνει την παρουσία μικροβίων. Αλλά η επιστροφή των πετρωμάτων στη Γη για εργαστηριακή ανάλυση είναι ένας από τους λίγους τρόπους για να προσδιοριστεί οριστικά πώς σχηματίστηκαν τα μωβ μπαλώματα.

Η Perseverance έχει τρυπήσει δείγματα πετρωμάτων του Άρη καθώς διασχίζει τον κρατήρα, σφραγίζοντάς τα σε σωλήνες που θα αποθηκευτούν στην επιφάνεια του Άρη για μια μελλοντική αποστολή να επιστρέψει στη Γη. Ενώ οι μωβ επικαλύψεις είναι εύθραυστες, η Ollila ελπίζει ότι ορισμένες μπορούν να αντέξουν τη διαδικασία δειγματοληψίας, ώστε οι επιστήμονες να μπορούν να ρίξουν μια πιο προσεκτική ματιά στο μέλλον.

Εν τω μεταξύ, η ομάδα είναι ενθουσιασμένη που θα συνεχίσει τη δουλειά της καθώς ο Perseverance ταξιδεύει προς το δέλτα του Jezero, έναν τεράστιο θαυμαστή ιζημάτων που εναποτίθενται από αρχαία ποτάμια που ρέουν στον κρατήρα. «Είμαστε ακόμα πολύ νωρίς», λέει ο Lanza. “Αυτό είναι μόνο ένα είδος υλικού που είναι πιθανό να συναντήσουμε και νομίζω ότι έχουμε πολλές ανακαλύψεις μπροστά μας.”

About the author

admin

Leave a Comment