2010.09.20. - Víz és vul­ká­ni te­vé­keny­ség újabb nyo­mai a Mar­son

A NA­SA Pho­e­nix Lan­der le­szál­ló­egy­sé­gé­nek ada­ta­in ala­pu­ló vizs­gá­la­tok ér­de­kes új ered­mé­nyek­kel szol­gál­tak a vö­rös boly­gó múlt­be­li geo­ló­gi­ai ak­ti­vi­tá­sá­val és ké­mi­ai össze­té­te­lé­vel kap­cso­lat­ban.

Bár a 2007 au­gusz­tu­sá­ban a Mars fe­lé in­dult, és a vö­rös boly­gó­ra 2008 má­ju­sá­ban le­szállt Pho­e­nix Lan­der már nem ak­tív (a boly­gó kö­rül ke­rin­gő egy­sé­gek fel­vé­te­lei alap­ján va­ló­szí­nű­leg sé­rü­lé­sek is ér­ték), az ál­ta­la kül­dött ada­tok fel­dol­go­zá­sa fo­lya­ma­to­san zaj­lik. A mé­ré­sek alap­ján a Mar­son mind a tá­vo­li, mind a kö­ze­leb­bi múlt­ban kel­lett fo­lyé­kony ál­la­po­tú víz­nek lé­tez­nie, és a vul­ká­ni ak­ti­vi­tás je­lei is fel­lel­he­tők.

A ku­ta­tók a le­szál­ló­egy­ség TE­GA (Ther­mal and Evol­ved Gas Analy­ser) ne­vű, az ari­zo­nai egye­te­men ki­fej­lesz­tett mű­sze­ré­vel a sta­bil szén- és oxi­gén­izo­tó­pok ará­nyát mér­ték a Mars lég­kö­ré­nek 95 szá­za­lé­kát ki­te­vő szén-di­o­xid­ban. Az izo­tó­pok­kal kap­cso­la­tos vizs­gá­la­tok­ban - nyil­ván az az­óta be­kö­vet­ke­zett tud­má­nyos-mű­sza­ki ha­la­dás­nak kö­szön­he­tő­en - a TE­GA sok­kal jobb mé­ré­si pon­tos­sá­got tesz le­he­tő­vé, mint a het­ve­nes évek­ben a boly­gó­ra le­szállt Vi­king egy­sé­gek mű­sze­rei. Az ered­mé­nyek azt mu­tat­ják, hogy a fo­lyé­kony ál­la­po­tú víz a fel­szí­nen, fagy­pont­hoz kö­ze­li hő­mér­sék­le­ten lé­te­zett, ki­zár­va ez­zel bár­mi­lyen múlt­be­li mar­si hid­ro­ter­má­lis - a Yel­lows­tone gej­zí­re­i­hez ha­son­ló - ak­ti­vi­tás lé­te­zé­sét.

A Pho­e­nix Lan­der kö­rül­be­lül öt hó­na­pig gyűj­töt­te az ada­to­kat a Mars fel­szí­nén. A Mars Re­con­na­is­sance Or­bi­ter ál­tal 2010 má­ju­sá­ban ké­szí­tett fel­vé­te­lek alap­ján a kör­ala­kú nap­elem­táb­lák kö­zül az egyik va­ló­szí­nű­leg ko­mo­lyan meg­sé­rült. Szin­tén 2010 má­ju­sá­ban a Mars Odyssey ke­rin­gő egy­ség még me­pró­bált kap­cso­la­tot te­rem­te­ni ve­le, de nem járt si­ker­rel.
[NA­SA/JPL-Cal­tech/Uni­ver­sity of Ari­zo­na]

A Pho­e­nix Lan­der ál­tal gyűj­tött min­ták elem­zé­se alap­ján a mar­si szén-di­o­xid­ban a szén- és oxi­gén­izo­tó­pok ará­nya na­gyon ha­son­ló a föl­di­é­hez. Ez azért meg­le­pő, mert a Mars ki­sebb gra­vi­tá­ci­ó­ja és a mág­ne­ses tér hi­á­nya mi­att a könnyebb ré­szecs­kék meg­szök­nek az űr­be, ezért egy ősi, in­takt at­mosz­fé­rá­nak fő­leg ne­he­zebb izo­tó­po­kat tar­tal­ma­zó mo­le­ku­lák­ból kell áll­nia. A Mar­son ez azt je­len­te­né, hogy a 12-es tö­meg­szá­mú szén­izo­tó­pot hor­do­zó szén-di­o­xid mo­le­ku­lák na­gyobb mennyi­ség­ben tá­voz­nak a vi­lág­űr­be, mint a 13-as tö­meg­szá­mút tar­tal­ma­zók, ezért a lég­kör­ben az arány el­to­ló­dik a ne­he­zebb izo­tó­pú mo­le­ku­lák ja­vá­ra. A mé­ré­sek sze­rint azon­ban a mar­si at­mosz­fé­rá­ban nem ez a hely­zet. Ez vi­szont azt su­gall­ja, hogy a 12-es tö­meg­szá­mú sze­net hor­do­zó szén-di­o­xi­dot va­la­mi­lyen me­cha­niz­mus, pél­dá­ul vul­ká­ni te­vé­keny­ség pó­tol­ja, az­az a boly­gó kö­zel­múlt­ja is geo­ló­gi­a­i­lag ak­tív le­he­tett, el­len­tét­ben az ed­di­gi fel­té­te­le­zé­sek­kel.

A ku­ta­tó­cso­port az 16-os és 18-as oxi­gén­izo­tó­pok ará­nyát is vizs­gál­ta a szén-di­o­xid­ban. A TE­GA-t ki­fej­lesz­tő csa­pat ve­ze­tő­je, Wil­li­am Boyn­ton (Uni­ver­sity of Ari­zo­na) sze­rint a vul­ká­nok ál­tal a lég­kör­be jut­ta­tott szén-di­o­xid­ban az oxi­gén­izo­tó­pok ará­nya na­gyon ha­son­ló a kő­ze­tek­ben ta­lál­ha­tó szén-di­oxi­dé­hoz, el­len­ben nagy el­té­rés ta­pasz­tal­ha­tó a lég­kör és a vul­ká­ni kő­ze­tek nem szén-di­o­xid­ban kö­tött oxi­gén­izo­tóp­ja­i­nak ará­nyá­ban. Ez vi­szont azt je­len­ti, hogy a kő­ze­tek­ben ta­lál­ha­tó szén-di­o­xid ko­ráb­ban köl­csön­ha­tás­ba ke­rült fo­lyé­kony víz­zel, meg­nö­vel­ve így a 18-as oxi­gén­izo­tóp ará­nyát a szén­ve­gyü­le­tek­ben.

A cso­port a kő­ze­tek szó­ban for­gó izo­tóp­ará­nya­it a mar­si me­te­o­ri­tok­ból (a boly­gó fel­szí­né­ről be­csa­pó­dá­sok kö­vet­kez­té­ben a vi­lág­űr­be ke­rült, majd ké­sőbb a Föld­re hul­lott anyag) ha­tá­roz­ta meg. Egyik­ben - mely­nek ko­rát mint­egy 170 mil­lió év­re te­szik, az­az a Mars geo­ló­gi­ai kö­zel­múlt­já­ból szár­ma­zik - ugyan­olyan a kar­bo­ná­tok­ban a szén­izo­tó­pok kon­cent­rá­ci­ó­ja, mint a Pho­e­nix ál­tal gyűj­tött lég­kö­ri min­ták­ban. Ez az ered­mény alá­tá­maszt­ja azt az el­kép­ze­lést, hogy a kar­bo­ná­tok ki­ala­ku­lá­sá­hoz szük­sé­ges vi­zes kör­nye­zet a ba­rát­ság­ta­lan fel­té­te­lek el­le­né­re is egé­szen a boly­gó kö­zel­múlt­já­ig fenn­ma­rad­ha­tott.

A ku­ta­tó­cso­port ve­ze­tő­je, Pa­ul Ni­les (NA­SA John­son Space Cen­ter, Hous­ton) sze­rint az új ered­mé­nyek alap­ján ter­mé­sze­te­sen a fo­lyé­kony víz és a vul­ká­ni ak­ti­vi­tás elő­for­du­lá­sá­nak pon­tos he­lyét és ide­jét nem le­het meg­ha­tá­roz­ni, de leg­job­ban ak­kor ma­gya­ráz­ha­tók a mért izo­tóp­ará­nyok, ha idő­ben a Mars geo­ló­gi­ai kö­zelm­út­já­ba he­lyez­zük őket.

Az ered­mé­ny­ket rész­le­te­ző szak­cikk a Sci­en­ce ma­ga­zin­ban je­lent meg.

For­rás:

• Ast­ro­nomy Now On­line 2010.09.13.