Mars je jedan od najdetaljnije proučavanih planeta u Sunčevu sustavu zahvaljujući tome što je blizu Zemlji i brojnim svemirskim misijama koje su ga istraživale u posljednjih nekoliko desetljeća. Orbiteri i lenderi pružili su znanstvenicima podatke koji upućuju na to da crvena boja Marsa potječe od oksidiranih željeznih minerala prisutnih u prašini što prekriva njegovu površinu, piše CNN.

U nekom trenutku željezo u stijenama reagiralo je s vodom ili s kombinacijom vode i kisika u atmosferi, stvarajući željezni oksid – proces sličan nastanku hrđe na Zemlji. Tijekom milijardi godina željezni oksid raspao se u sitnu prašinu koja se proširila diljem planeta pod utjecajem snažnih vjetrova, a koji je i danas podižu u vrtloge i izazivaju goleme oluje.

Nova teorija o nastanku hrđe na Marsu

Prethodne analize željeznog oksida na Marsu, temeljene na promatranjima svemirskih letjelica, nisu pronašle dokaze o vodi, što je navelo istraživače na zaključak da se uglavnom radi o hematitu – suhom mineralu i glavnoj komponenti željezne rude. Smatralo se da je on nastao reakcijama s atmosferom Marsa tijekom milijardi godina, nakon što su nestala jezera i rijeke za koje se pretpostavlja da su nekoć postojali na tom planetu.

Međutim novo istraživanje, koje kombinira podatke iz više svemirskih misija i laboratorijske eksperimente s replikama marsovske prašine, sugerira da bi mineral odgovoran za to mogao biti ferihidrit – oblik željeznog oksida koji nastaje u prisutnosti hladne vode. Ova spoznaja mogla bi promijeniti način na koji znanstvenici objašnjavaju ranu povijest Marsa te njegovu potencijalnu nastanjivost. Tim znanstvenika predstavio je svoje nalaze u utorak u časopisu Nature Communications.

'Mars je i dalje crveni planet', izjavio je glavni autor studije Adomas Valantinas, postdoktorand na Odsjeku za znanosti o Zemlji, okolišu i planetima Sveučilišta Brown. 'No naše razumijevanje toga zašto je crvene boje se promijenilo.'

Analiza marsovske prašine

Znanstvenici su se zapitali o točnom sastavu željeznog oksida u prašini jer bi im bolje razumijevanje njegova nastanka omogućilo da steknu uvid u drevne klimatske i okolišne uvjete na Marsu.

Međutim, iako je prašina sveprisutna na njemu, njezino proučavanje predstavlja izazov, istaknula je Briony Horgan, članica istraživačkog tima misije rovera Perseverance i profesorica planetarne znanosti na Sveučilištu Purdue. Horgan nije bila izravno uključena u ovu studiju.

'Čestice oksidiranog željeza toliko su male (nanometarskih dimenzija ili manje) da nemaju definiranu kristalnu strukturu i ne mogu se smatrati pravim mineralima', rekla je Horgan. 'Postoji nekoliko načina za oksidaciju željeza bez prisutnosti vode, poput stvaranja oksidacijskih kora na stijenama u suhim dolinama Antarktike ili abrazivne oksidacije uzrokovane pijeskom koji tijekom vremena brusi površinu. No također postoji mnogo načina za oksidaciju u prisutnosti vode, primjerice u tlu i jezerima.'

Nova analiza upućuje na prisutnost ferihidrita, željeznog oksida koji sadrži vodu i brzo nastaje kada je ona hladna. Ovaj mineral vjerojatno se formirao dok je Mars još imao površinske vode, prije nego što je postao hladniji i manje gostoljubiv. Premda su prethodna istraživanja već sugerirala ferihidrit kao mogući uzrok boje Marsa, nova studija prvi put kombinira laboratorijske metode s podacima iz promatranja svemirskih letjelica kako bi pružila dokaze za to.

Tim istraživača koristio je podatke koje su prikupili orbiteri Europske svemirske agencije Mars Express i ExoMars Trace Gas Orbiter, kao i NASA-in Mars Reconnaissance Orbiter te roveri Curiosity, Pathfinder i Opportunity. Kamera CaSSIS na orbiteru ExoMars otkrila je veličinu i sastav čestica prašine, omogućujući istraživačima da stvore njenu simulaciju na Zemlji.

U laboratoriju su znanstvenici proizveli sintetičku marsovsku prašinu koristeći različite vrste željeznih oksida. Replika je zatim prošla kroz specijalizirani mlin kako bi se dobile čestice identične veličine kao one na Marsu – otprilike 1/100-ine širine ljudske vlasi. Analizom uzoraka pomoću rendgenskih uređaja i refleksijskih spektrometara, metoda sličnih onima koje koriste svemirske letjelice, istraživači su otkrili da ferihidrit pomiješan s bazaltom najbolje odgovara mineralnom sastavu prašine na Marsu.

Prošlost Marsa i mogućnost života

Pitanje crvene boje Marsa intrigira ljude tisućama godina. Stari Rimljani nazvali su ga po svom bogu rata, a Egipćani su ga zvali 'Her dešer', što znači 'crveni'. Otkriće da je ferihidrit, a ne hematit, možda odgovoran za Marsovu crvenu nijansu iznenadilo je znanstvenike, ali je također pružilo važne tragove o njegovoj geološkoj i klimatskoj povijesti.

'Budući da ovaj hidratizirani oksid prekriva velik dio Marsove površine, to sugerira da je tekuća voda u prošlosti bila mnogo raširenija nego što se ranije mislilo', rekao je Valantinas. 'Ako je Mars nekada imao tekuću vodu, to je značajan pokazatelj da su možda postojali uvjeti pogodni za život.'

Iako studija nije precizno odredila kada je ferihidrit nastao, znanstvenici pretpostavljaju da je formiran prije otprilike tri milijarde godina, u razdoblju u kojem je Mars prelazio iz toplijeg i vlažnijeg stanja u današnje pustinjsko okruženje.

Otkrića otvaraju nova pitanja

Postoji mogućnost da se ferihidrit ne nalazi samo u prašini, već i u slojevima stijena. Da bi to potvrdili, znanstvenici se nadaju dobiti uzorke s Marsa putem NASA-inih i ESA-inih misija do ranih 2030-ih.

'Kada te uzorke donesemo u laboratorije na Zemlji, moći ćemo precizno izmjeriti koliko ferihidrita sadrži prašina i što to znači za povijest vode i potencijalnog života na Marsu', rekao je Colin Wilson, znanstvenik koji radi na ESA-inom Trace Gas Orbiteru. U međuvremenu, otkrića otvaraju nova pitanja, poput izvora ferihidrita i kemijskog sastava marsovske atmosfere u vrijeme njegova nastanka.

Podsjetimo, kineski rover Zhurong, koji je ušao u povijest svojim slijetanjem na Mars, došao je do zapanjujućeg otkrića na neravnom terenu tog planeta – ispod njegove površine pronađeni su tragovi drevne pješčane plaže. Više pročitajte ovdje.