Η εμβληματική σκουριασμένη σκόνη του Κόκκινου Πλανήτη κρύβει μια πολύ πιο υγρή ιστορία από ό,τι θεωρούνταν προηγουμένως, διαπιστώνουν επιστήμονες που συνδύασαν τα δεδομένα των διαστημικών σκαφών του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και της NASA με νέα εργαστηριακά πειράματα σε αντίγραφα της σκόνης του Άρη. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι ο Άρης σκούριασε νωρίς στο αρχαίο παρελθόν του πλανήτη, όταν το νερό σε υγρή μορφή ήταν πιο διαδεδομένο.
Ο Άρης είναι εύκολα αναγνωρίσιμος στον νυχτερινό ουρανό από την έντονη κόκκινη απόχρωσή του. Χάρη στον στόλο των διαστημικών σκαφών που έχουν μελετήσει τον πλανήτη τις τελευταίες δεκαετίες, γνωρίζουμε ότι αυτό το κόκκινο χρώμα οφείλεται σε σκουριασμένα ορυκτά σιδήρου στη σκόνη. Δηλαδή, ο σίδηρος που είναι δεσμευμένος στα πετρώματα του Άρη έχει κάποια στιγμή αντιδράσει με το νερό σε υγρή μορφή ή με το νερό και το οξυγόνο του αέρα, παρόμοια με τον τρόπο που σχηματίζεται η σκουριά στη Γη.
Με την πάροδο δισεκατομμυρίων ετών αυτό το σκουριασμένο υλικό, το οξείδιο του σιδήρου, διασπάστηκε σε σκόνη και διασκορπίστηκε σε όλο τον πλανήτη από τους ανέμους, μια διαδικασία που συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Όμως τα οξείδια του σιδήρου υπάρχουν σε πολλές εκδοχές, και η ακριβής χημεία της αρειανής σκουριάς έχει συζητηθεί έντονα, επειδή ο τρόπος με τον οποίο σχηματίστηκε είναι ένα παράθυρο για τις περιβαλλοντικές συνθήκες του πλανήτη εκείνη την εποχή. Και στενά συνδεδεμένο με αυτό είναι το ερώτημα αν ο Άρης υπήρξε ποτέ κατοικήσιμος.
Προηγούμενες μελέτες για το συστατικό οξείδιο του σιδήρου της αρειανής σκόνης που βασίστηκαν μόνο σε παρατηρήσεις διαστημικών σκαφών δεν βρήκαν ενδείξεις για νερό που περιέχεται σε αυτό. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές είχαν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι ο συγκεκριμένος τύπος οξειδίου του σιδήρου πρέπει να είναι αιματίτης, ο οποίος σχηματίστηκε σε ξηρές συνθήκες επιφάνειας μέσω αντιδράσεων με την αρειανή ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών, δηλαδή μετά την πρώιμη υγρή περίοδο του Άρη.
Ωστόσο, η νέα ανάλυση των παρατηρήσεων του διαστημικού σκάφους σε συνδυασμό με νέες εργαστηριακές τεχνικές δείχνει ότι το κόκκινο χρώμα του Άρη ταιριάζει καλύτερα με τα οξείδια του σιδήρου που περιέχουν νερό, γνωστά ως σιδηροϋδρίτης. Ο σιδηροϋδρίτης τυπικά σχηματίζεται γρήγορα παρουσία ψυχρού νερού και έτσι πρέπει να σχηματίστηκε όταν ο Άρης είχε ακόμη νερό στην επιφάνειά του. Ο σιδηροϋδρίτης έχει διατηρήσει την υδάτινη υπογραφή του μέχρι σήμερα, παρά το γεγονός ότι έχει αλεσθεί και διασκορπιστεί στον πλανήτη από τον σχηματισμό του.
«Προσπαθούσαμε να δημιουργήσουμε ένα αντίγραφο της αρειανής σκόνης στο εργαστήριο χρησιμοποιώντας διαφορετικούς τύπους οξειδίου του σιδήρου. Διαπιστώσαμε ότι ο σιδηροϋδρίτης αναμεμειγμένος με βασάλτη, ένα ηφαιστειακό πέτρωμα, ταιριάζει καλύτερα με τα ορυκτά που βλέπουν τα διαστημικά σκάφη στον Άρη», αναφέρει ο επικεφαλής συγγραφέας Adomas Valantinas, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Brown των ΗΠΑ, πρώην στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης στην Ελβετία, όπου ξεκίνησε την εργασία του με τα δεδομένα του Trace Gas Orbiter (TGO) του ESA. «Ο Άρης εξακολουθεί να είναι ο Κόκκινος Πλανήτης. Απλώς η κατανόησή μας για το γιατί ο Άρης είναι κόκκινος έχει αλλάξει. Το σημαντικότερο συμπέρασμα είναι ότι επειδή ο σιδηροϋδρίτης θα μπορούσε να έχει σχηματιστεί μόνο όταν υπήρχε ακόμη νερό στην επιφάνεια, ο Άρης σκούριασε νωρίτερα απ' ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Επιπλέον, ο σιδηροϋδρίτης παραμένει σταθερός υπό τις σημερινές συνθήκες στον Άρη».
Άλλες μελέτες έχουν επίσης υποδείξει ότι ο σιδηροϋδρίτης μπορεί να υπάρχει στην αρειανή σκόνη, αλλά ο Adomas και οι συνεργάτες του παρείχαν την πρώτη ολοκληρωμένη απόδειξη μέσω του μοναδικού συνδυασμού δεδομένων διαστημικών αποστολών και νέων εργαστηριακών πειραμάτων.
Δημιούργησαν το αντίγραφο της αρειανής σκόνης χρησιμοποιώντας μια προηγμένη μηχανή λείανσης για να επιτύχουν το ρεαλιστικό μέγεθος κόκκων σκόνης που ισοδυναμεί με το 1/100 της ανθρώπινης τρίχας. Στη συνέχεια ανέλυσαν τα δείγματά τους χρησιμοποιώντας τις ίδιες τεχνικές με τα διαστημόπλοια που βρίσκονται σε τροχιά προκειμένου να κάνουν άμεση σύγκριση, προσδιορίζοντας τελικά τον σιδηροϋδρίτη ως την καλύτερη αντιστοιχία.
«Η μελέτη αυτή είναι το αποτέλεσμα των συμπληρωματικών συνόλων δεδομένων από τον στόλο των διεθνών αποστολών που εξερευνούν τον Άρη από την τροχιά και το επίπεδο του εδάφους», λέει ο Colin Wilson, επιστήμονας του προγράμματος TGO και Mars Express του ESA.
Η ανάλυση της ορυκτολογίας της σκόνης από το Mars Express βοήθησε να φανεί ότι ακόμη και οι ιδιαίτερα σκονισμένες περιοχές του πλανήτη περιέχουν ορυκτά πλούσια σε νερό. Και χάρη στη μοναδική τροχιά του TGO που του επιτρέπει να βλέπει την ίδια περιοχή κάτω από διαφορετικές συνθήκες φωτισμού και γωνίες, η ομάδα μπόρεσε να διαχωρίσει το μέγεθος των σωματιδίων και τη σύνθεση, πράγμα απαραίτητο για την αναδημιουργία του σωστού μεγέθους της σκόνης στο εργαστήριο.
Δεδομένα από το Mars Reconnaissance Orbiter της NASA, μαζί με επίγειες μετρήσεις από τα ρόβερ Curiosity, Pathfinder και Opportunity της NASA για τον Άρη, βοήθησαν επίσης στην υπόθεση του σιδηροϋδρίτη.
«Περιμένουμε με ανυπομονησία τα αποτελέσματα από τις επερχόμενες αποστολές, όπως το ρόβερ Rosalind Franklin του ESA και το Mars Sample Return των NASA και ESA, που θα μας επιτρέψουν να ερευνήσουμε βαθύτερα τι κάνει τον Άρη κόκκινο», προσθέτει ο Colin. «Ορισμένα από τα δείγματα που έχουν ήδη συλλεχθεί από το ρόβερ Perseverance της NASA και περιμένουν την επιστροφή τους στη Γη περιλαμβάνουν σκόνη. Μόλις πάρουμε αυτά τα πολύτιμα δείγματα στο εργαστήριο, θα είμαστε σε θέση να μετρήσουμε ακριβώς πόση ποσότητα σιδηροϋδρίτη περιέχει η σκόνη και τι σημαίνει αυτό για την κατανόηση της ιστορίας του νερού - και της πιθανότητας για ζωή - στον Άρη».
[via]
