Nowa analiza danych z Perseverance sugeruje, że Mars mógł mieć fragmenty powierzchni przypominające tropikalną oazę, z długotrwałymi opadami i warunkami sprzyjającymi powstawaniu specyficznych glin. To nie jest już opowieść w stylu „kiedyś było trochę wilgotniej”. To scenariusz, w którym lokalnie panowały warunki dużo bliższe ziemskim tropikom niż suchym pustyniom.
Jeżeli ta interpretacja się utrzyma, zmienia to nie tylko nasze wyobrażenie o marsjańskiej pogodzie sprzed miliardów lat. To również mocny argument za tym, że w pewnych okresach Mars mógł być środowiskiem naprawdę przyjaznym dla życia, przynajmniej w takim sensie, w jakim rozumiemy je na Ziemi.
Co właściwie zobaczył łazik Perseverance?
Cała historia zaczęła się od skał, które na tle typowo rdzawych marsjańskich ujęć wyglądały jak wybielone. Bardzo jasne głazy i otoczaki, znalezione w rejonie krateru Jezero, od razu zwróciły uwagę zespołu naukowców analizujących dane z Perseverance. Po szczegółowych pomiarach okazało się, że mamy do czynienia z gliną bogatą w glin, czyli kaolinitem.
Na Ziemi takie minerały powstają najczęściej wtedy, gdy skały przez tysiące lub miliony lat są wystawione na działanie ciepłej, wilgotnej atmosfery i regularnych opadów. Wysoka temperatura, duża ilość wody i ciągłe wypłukiwanie wybranych pierwiastków prowadzą do tego, że z pierwotnej skały zostaje chemiczny „szkielet”, który przyjmuje postać jasnej gliny. W praktyce, to efekt pracy klimatu bardziej w stylu Amazonii niż Sahary.
Perseverance nie tylko sfotografował te skały. Zastosował zestaw instrumentów do badania ich składu chemicznego i struktury. Analizy pokazały wysoką zawartość tlenku glinu i jednocześnie wyraźne „wypłukanie” innych pierwiastków, takich jak żelazo czy magnez. Taki podpis geochemiczny jest bardzo charakterystyczny dla głęboko przemytych, mocno zwietrzałych skał, które przez długi czas były poddawane działaniu wody.
Tropikalny ślad w marsjańskiej glinie
Żeby nie polegać tylko na „widzimisię” geologów, marsjańskie próbki widziane oczami instrumentów łazika porównano z analogicznymi skałami z Ziemi. W badaniu wykorzystano między innymi gliniaste profile glebowe z okolic San Diego oraz stare, silnie przemyte skały z RPA. Widma i składy chemiczne z obu planet okazały się zaskakująco podobne.
Ziemskie odpowiedniki tych skał są kojarzone właśnie z klimatami o wysokich opadach i długotrwałej obecności wody, to miejsca, gdzie deszcz przez ogromne odcinki czasu wypłukuje wszystko, co się da, zostawiając tylko najbardziej odporne składniki. Właśnie dlatego kaolinit jest tak mocnym wskaźnikiem nie tyle samej obecności wody, ile konkretnego typu środowiska.
Kluczowe jest też to, że te jasne, „wybielone” skały na Marsie są fragmentami większych formacji, które widać na zdjęciach satelitarnych w innych miejscach planety. Na razie łazik dotarł tylko do pojedynczych okruchów, które trafiły do krateru Jezero, ale orbitalne dane sugerują, że gdzieś dalej znajdują się znacznie większe pokłady podobnych glin. To swoista obietnica na przyszłość, kolejne misje mogą dostać do zbadania całe marsjańskie „profile glebowe”, a nie tylko okruchy.
Mars, który bardziej przypominał Ziemię niż księżycową pustynię
Od lat wiemy, że Mars nie zawsze był tak suchy, jak dziś. Ślady dawnych koryt rzecznych, delt, osadów jeziornych i minerałów powstających w wodzie przewijały się już w raportach wcześniejszych misji. Nowe odkrycie idzie krok dalej, bo zamiast ogólnej „wilgoci” sugeruje konkretne, długotrwałe środowisko z obfitymi opadami.
Według najczęściej przyjmowanego scenariusza Mars w bardzo odległej przeszłości miał grubszą atmosferę i silniejsze pole magnetyczne. To pole chroniło atmosferę przed „wywianiem” przez wiatr słoneczny. Kiedy jednak marsjańskie wnętrze ostygło, rdzeń planety osłabł, a pole magnetyczne niemal całkiem zanikło. Wtedy wiatr słoneczny zaczął stopniowo zdejmować górne warstwy atmosfery, aż ciśnienie spadło do poziomu, który nie pozwala wodzie utrzymać się na powierzchni w postaci cieczy.
Szacunki sugerują, że ten dramatyczny proces utraty wody i atmosfery mógł zachodzić pomiędzy 3 a 4 miliardami lat temu. Wcześniej Mars mógł przez bardzo długie okresy oferować warunki przynajmniej lokalnie przypominające młodą Ziemię, z deszczami, erozją, chemicznym przemywaniem skał i powolnym kształtowaniem krajobrazów przez wodę, a nie tylko wiatr. Odkrycie kaolinitu to dla tego scenariusza bardzo mocny argument.
Co to znaczy dla poszukiwań życia na Marsie?
Każda dyskusja o dawnym klimacie Marsa prędzej czy później dochodzi do tego samego pytania: czy w takich warunkach mogło powstać życie. To, że życie wymaga wody, jest truizmem, ale tutaj mowa nie o przypadkowych kałużach, tylko o stabilnym, wilgotnym środowisku utrzymującym się bardzo długo.
Jeżeli bleached gliny z krateru Jezero rzeczywiście powstały w wyniku długotrwałych deszczy w ciepłym klimacie, to mamy do czynienia z miejscem, które z astrobiologicznego punktu widzenia jest wymarzone. Długotrwały kontakt skał z wodą to świetne warunki do powstawania złożonych związków chemicznych, a także do ich utrwalania w formie zapisanej w minerałach. Kaolinit i podobne gliny potrafią „przechowywać” ślady dawnych procesów chemicznych przez miliardy lat.
Nawet jeśli nigdy nie dowiemy się, czy w tych marsjańskich tropikach faktycznie istniało życie, miejsca takie jak Jezero stają się naturalnym celem dla misji, które mają szukać jego śladów. Łazik Perseverance już zbiera próbki do przyszłego transportu na Ziemię, a nowe dane sugerują, że skały z glinami powinny znaleźć się w absolutnej czołówce „listy priorytetów” do analizy w ziemskich laboratoriach.
Gdzie nauka pójdzie dalej?
Kolejnym logicznym krokiem jest połączenie puzzli z różnych skal. Z jednej strony mamy dokładne pomiary pojedynczych głazów i otoczaków badanych przez łazik. Z drugiej, obraz całych struktur geologicznych widocznych z orbity, rozciągających się na dziesiątki kilometrów. Naukowcy będą teraz starali się ustalić, czy jasne gliny w innych rejonach Marsa mają tę samą historię, czy może powstały w wyniku innych procesów, na przykład aktywności hydrotermalnej.
Jeżeli uda się kiedyś wysłać misję wprost do dużych wychodni kaolinitu, będziemy mogli potraktować je jak przekrój przez marsjańską „głęboką pogodę”. Profil takich skał to w praktyce zapis długotrwałego oddziaływania klimatu na skorupę planety. Odczytanie tego zapisu może nam powiedzieć, jak szybko Mars tracił wodę, jak wyglądały przejścia między poszczególnymi epokami klimatycznymi i czy istniały okresy, w których warunki były szczególnie sprzyjające powstaniu życia.
Coraz więcej mówi się też o tym, że przyszłe misje powinny łączyć klasyczne łaziki z nowymi formami mobilności, dronami, małymi łazikami zwiadowczymi czy nawet robotami wspinaczkowymi. Kaolinitowe skały, które dziś widzimy tylko na zdjęciach z orbitowników, często występują w trudno dostępnych miejscach, na krawędziach kraterów lub stromych zboczach. Bez bardziej elastycznych robotów dotarcie do nich może okazać się niemożliwe.
Dla mnie najciekawsze jest to, jak bardzo zaskakująca potrafi być planeta, którą od lat mamy na tapecie. Mars kojarzył się długo z lekkim „smutkiem”, suchy, zimny, wywiany, jakby spóźniony na wielką imprezę życia, która rozkręciła się na Ziemi. Informacja, że w pewnym okresie mógł mieć lokalne, tropikalne klimaty z ciężkimi deszczami, ustawia ten obraz w zupełnie nowym świetle. To już nie jest tylko planeta, na której „kiedyś płynęła woda”, ale świat, który mógł przejściowo wyglądać naprawdę przyjaźnie.
Drugie mocne wrażenie to rola detali. Mówimy o kilku jasnych głazach, o kawałkach skał leżących w kraterze, które łatwo byłoby przeoczyć na zdjęciach. Tymczasem okazuje się, że w ich strukturze zakodowana jest historia całych epok klimatycznych. Trochę tak, jakby ktoś zostawił w pustej bibliotece pojedynczą, sfatygowaną książkę i nagle z tej jednej książki jesteśmy w stanie odtworzyć losy całego miasta.
I wreszcie jest jeszcze wątek bardzo ludzki. Od lat inwestujemy ogromne środki w łaziki, orbitery i sondy, trochę z myślą o przyszłej kolonizacji, trochę z czystej ciekawości. Tego typu odkrycia pokazują, że ta ciekawość nie jest abstrakcyjna. Skoro Mars potrafił kiedyś być tak „ziemski”, to lepiej rozumiemy, jak delikatna jest równowaga klimatyczna naszej własnej planety. Mars staje się nie tylko celem eksploracji, ale też ostrzeżeniem: nawet świat, który kiedyś przypominał tropikalną oazę, może skończyć jako mroźna, sucha pustynia.