(Steven Han/Getty Images) Mineral, ki se vedno znova pojavi Mars je bilo najdeno na morda zadnjem mestu na Zemlji, ki bi ga lahko iskali.
Globoko – res globoko – v antarktičnem ledu so znanstveniki našli jarozit, rumenkasto obarvan mineral, ki ga redko najdemo na Zemlji, vendar se zdi, da ga je na rdečem planetu nenavadno veliko.
Raziskovalci pravijo, da to rešuje skrivnost o tem, kako je jarozit nastal na Marsu - problem, ki bega znanstvenike, odkar je mineral leta 2004 odkril rover Opportunity.
Odkritje nakazuje, da sta tako antarktični kot marsovski jarozit nastala na enak način: ko se prah, ki vsebuje pravo mešanico elementov, ujame v led, kar ustvari prave pogoje za pretvorbo v jarozit.
Kristali jarozita, najdeni v antarktičnem ledu. (Baccolo et al., Nature Communications, 2021)
Možnost jarozita na površini Marsa je bila prvič postavljen leta 1987 , kljub svoji redkosti na Zemlji. Ko je Opportunity leta kasneje končno potrdil svojo prisotnost (podprto z naknadnimi zaznavami Spirita in Curiosityja), je bilo odkritje izjemno vznemirljivo, saj jarozit ne more nastati brez vode.
Kontekst pa je bil zmeden. Mineral se je pojavil v drobnozrnatih plastnatih sedimentnih formacijah, zaradi česar je bilo težko ugotoviti, kako je bil narejen.
To je zato, ker jarozit - hidrosulfat kalija in železa - poleg teh elementov potrebuje tudi kisle pogoje in ravno pravo razmerje vode. Preveč in mineral se spremeni v nekaj, kar se imenuje goethite .
Tukaj na Zemlji lahko jarozit nastane z interakcijo žveplove kisline s podzemno vodo, zato je večina hipotez nakazovala, da je jarozit nastal v bazenih izhlapevalnih jezer ali skozi vulkanske procese.
Toda to morda ne bi bilo mogoče. Marsova skorja je pretežno bazaltna alkalnost katere mora hitro nevtralizirati vse kisle raztopine, ki pridejo v stik z njim.
Ker je znano, da je Mars že imel ledeniška obdobja - vsaj pet, glede na novejše raziskave - izpostavljena je bila tudi možnost, da je jarozit nastal iz prahu, ujetega v usedlinah ledu. Po tem modelu bi koncentracija z žveplom bogatih vulkanskih aerosolov, ujetih v ledu, spodbujala kislo preperevanje prahu, kar bi vodilo v nastanek jarozita.
Ta mehanizem nastajanja jarozita ni bil nikoli opažen nikjer drugje v sončnem sistemu ... dokler skupina raziskovalcev, ki jo je vodil Giovanni Baccolo z univerze Milano-Bicocca v Italiji, ni preučila 1620 metrov (5315 čevljev) dolgega ledu. jedro vzorec, imenovan TALDICE iz Talosova kupola na vzhodni Antarktiki.
Vzorec, vzet iz globine več kot 1000 metrov (3281 čevljev) pod ledom, vsebuje majhne, a znatne količine jarozita, kar je bilo potrjeno z uporabo vrstične transmisijske elektronske mikroskopije in energijsko disperzivne rentgenske spektroskopije, je ugotovila ekipa.
Glede na to, da led na teh globinah ni bil moten tisoče let (najstarejši, najgloblji del vzorca je bil datiran na vsaj 250.000 let) in da so kristali kazali znake kemičnega preperevanja, ki je skladno s tem okoljem, je ekipa verjame, da je mineral tam nastal in ni prišel od drugod – na primer z meteoritom. (Meteoriti, ki vsebujejo jarozit našli pot z Marsa na Zemljo .)
'Na podlagi našega razumevanja okoljskih pogojev globokega ledu si jarozit razlagamo kot produkt englacialnega preperevanja,' so zapisali raziskovalci v svojem prispevku .
„Njegov nastanek zahteva kisle pogoje, omejeno aktivnost tekoče vode in prisotnost materialov, ki vsebujejo železo. Globok del (>1000 m) TALDICE lahko izpolni takšne zahteve.'
Ta ugotovitev pa potrjuje ledeniško tvorbo jarozita na Marsu. Raziskovalci so povedali, da je okolje globoko v antarktičnem ledu, daleč stran od Zemljine atmosfere, spodobna analogija ledeniških razmer na Marsu, pri čemer obe nastavitvi vsebujeta sestavine za nastanek jarozita.
Če upoštevate ponavljajoča se obdobja poledenitve na Marsu, bi lahko ta mehanizem nastajanja natančno razložil predvideno vseprisotnost minerala po vsem planetu.
V vzorcu jedra je bilo najdenega veliko manj jarozita kot na Marsu. Mars pa je veliko bolj prašen in ima veliko več bazalta kot Antarktika. Prihodnje raziskave in modeliranje bi lahko uporabili za določitev, ali bi ta kombinacija zadostovala za proizvodnjo jarozita v številčnosti, ki se pričakuje na Marsu.
Raziskava ekipe je bila objavljena v Nature Communications .