Eredmények a Phoenix-szondától - 2. rész: színes ásványvilág

A Mars fejlődéstörténetéről fontos információkat tartalmaznak a vízzel és a szén-dioxiddal kapcsolatban keletkezett, illetve átalakult ásványok - a felszínközeli törmeléktakaróban ezek nyomát is kereste a Phoenix. A jelek alapján közel egymillió évvel ezelőtt vékony vízfilm borította be a szemcséket a térségben, ami kémiai átlalakulásokat eredményezett.

A karbonátásványok elsősorban vízzel átjárt közegben keletkeznek, ennek megfelelően a Mars korábbi állapotairól sok információt tartalmaznak. A melegítés során a TEGA detektorokban lévő mintákban hő felvételével járó csúcs mutatkozott 725 és 820 Celsius-fok között - amely a karbonátok jellegzetes következménye. Hasonló maximum lépett fel még 860 és 980 Celsius-fok között is, de ennek eredete egyelőre ismeretlen. A mérések alapján 3-5%-nyi karbonát volt a vizsgált mintákban.

Mintát kap a TEGA detektor (NASA)

A melegítés során felszabadult szén-dioxid-mennyiség 400 és 680 Celsius-fok között mutatott maximumot, amely a vas- és magnézium-karbonát ásványok felületén megtapadt CO₂-től származhatott, de akár szerves anyagnak a perklorát jelenlétében lezajló lebomlásával is keletkezhetett. (Az sajnos egyértelműen nem derült ki, hogy szerves molekulák voltak-e a mintában - mint már említettük -, a melegítés során ugyanis a perklorátok lebonthatták azokat, mielőtt a műszer azonosíthatta volna őket.)

A vörös bolygó felszíni törmeléktakarójában általánosan elterjedtek a szulfát (SO₄) tartalmú ásványok. A Phoenix leszállóhelyén pontosan nem sikerült szulfátos ásványokat azonosítani, és úgy fest, sokkal kevesebb volt itt belőlük, mint a többi leszállóhelynél mért 5 és 9% közötti érték.

Egykor melegebb sarkvidék

Fagytakaró a leszállóhelyen

A mintákban lévő karbonátok és perklorátok feltehetőleg vizes közegből váltak ki, a folyadék elszökése és az oldatok betöményedése során. Ezek olyan, a mainál melegebb időszakokban történhettek, amikor a bolygó tengelyferdeségének változása révén erősödött a kérdéses sarki térség besugárzása.

Ekkor a jég egy része megolvadt, mielőtt teljesen elszublimált. A kevés H₂O vízfolyásokat feltehetőleg nem táplált - azonban ahhoz elegendő lehetett, hogy vékony vízréteggel vonja be a talajszemcséket. Ez alacsony hőmérsékleten lassú mállást okozott például a bazaltszemcséknél, és az így oldatba lépett ionokat elszállította, ettől pedig a kőzetszemcsék összetétele enyhén változott.

A kalcium-karbonát az ilyen melegebb időszakokban keletkezett a szemcséket övező vékony vízrétegben, amelyben a légköri szén-dioxid feloldódhatott. Amikor erre a gázra nézve telített lett az oldat, akkor a karbonát - főleg kalcium-karbonát formájában - elkezdett kiválni. (A folyamatot elősegíti a párolgás, ha a vízfilmből a H₂O molekulák elszöknek, és az oldat egyre jobban betöményedik.) A Phoenix leszállóhelye tehát a közelmúltban kedvezőbb körülményeket biztosíthatott az esetleges élet számára, mint napjainkban.

Nagy kérdés, hogy ma milyen körülmények uralkodnak a térségben az esetleges élet szempontjából. A küldetés során mért maximális hőmérsékleti értékek (-40 Celsius-fok) nem kedveznek az aktív életfolyamatoknak, ugyanakkor elképzelhető, hogy folyékony halmazállapotú víz is megjelent a térségben a Phoenix működése idején. A szonda az élőlényeknek kedvezőtlen agresszív oxidánsokból is talált keveset, de mint már említettük, az ide sorolt perklorátok nem minden földi élőlénynek ártalmasak. A mai élet lehetőségével kapcsolatban tehát kedvezőtlenek a kilátások, de a Phoenix nem is zárta ki annak lehetőségét - a szonda csak néhány és korlátozott megfigyelést végzett, és sajnos nem állítható, hogy részletesen megismertük a leszállóhely adottságait.

A Phoenix helyzetét és a Mars változó tengelyferdeségének két eltérő állapotát mutató vázlat (NASA, JPL, UA)

A múltat tekintve elmondhatjuk, hogy megerősödött az a nézet, amely szerint a sarkvidékeken az élénk éghajlatváltozások miatt néhány millió évvel ezelőtt folyékony víz és ásványátalakulások voltak jellemzőek, utóbbiak mikroszkópikus méretskálán. A sarkvidéki térség ennek megfelelően geológiai időskálán aktív zóna, ahol a változások nyoma a mikroszkópikus ásványátalakulások és a néhány méteres friss fagypoligonok képében egyaránt megjelenik.