Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications αναφέρει την ανίχνευση ενός θειικού σιδήρου στον Άρη που μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα προηγουμένως άγνωστο ορυκτό.
To θείο παραμένει στον Άρη
Το θείο είναι άφθονο στον Άρη και συνήθως συνδυάζεται με άλλα στοιχεία για να δημιουργήσει θειικά ορυκτά. Στη Γη, τα περισσότερα θειικά άλατα διαλύονται εύκολα στο νερό της βροχής. Ο Άρης, ωστόσο, είναι εξαιρετικά ξηρός, επιτρέποντας σε αυτά τα ορυκτά να παραμένουν για δισεκατομμύρια χρόνια και να διατηρούν στοιχεία αρχαίων περιβαλλοντικών συνθηκών.
Κάθε ορυκτό έχει τη δική του κρυσταλλική δομή και φυσικές ιδιότητες. Γνωστά παραδείγματα περιλαμβάνουν τον γύψο και τον αιματίτη. Οι επιστήμονες αναλύουν δεδομένα από διαστημόπλοια σε τροχιά για να εντοπίσουν ορυκτά στην επιφάνεια του Άρη και να ανακατασκευάσουν τις περιβαλλοντικές συνθήκες που τα παρήγαγαν. Για σχεδόν δύο δεκαετίες, οι ερευνητές προβληματίζονταν από τα στρωματοποιημένα θειικά άλατα σιδήρου στον Άρη που δείχνουν ασυνήθιστα φασματικά σήματα.
«Ερευνήσαμε δύο τοποθεσίες που περιέχουν θειικά άλατα κοντά στο απέραντο σύστημα φαραγγιών Valles Marineris, οι οποίες περιελάμβαναν μυστηριώδεις φασματικές ζώνες που παρατηρήθηκαν από τροχιακά δεδομένα, καθώς και στρωματοποιημένα θειικά άλατα και ενδιαφέρουσα γεωλογία», δήλωσε ο Bishop.
Τοποθεσίες Μελέτης Κοντά στο Valles Marineris
Η έρευνα επικεντρώθηκε σε δύο περιοχές κοντά στο Valles Marineris, ένα από τα μεγαλύτερα συστήματα φαραγγιών στο ηλιακό σύστημα. Μία τοποθεσία είναι το Aram Chaos, που βρίσκεται βορειοανατολικά του συστήματος φαραγγιών, όπου αρχαίο νερό κάποτε έρεε προς χαμηλότερο έδαφος στα βόρεια. Η δεύτερη τοποθεσία βρίσκεται στο οροπέδιο πάνω από το Juventae Chasma, ένα φαράγγι βάθους 5 χλμ. που βρίσκεται ακριβώς βόρεια του Valles Marineris.
Ένα υγρό παρελθόν
Αυτή η περιοχή κοντά στους βράχους του Valles Marineris διατηρεί σημάδια ενός πιο υγρού παρελθόντος. Αρχαία κανάλια σκαλισμένα από τρεχούμενο νερό διασχίζουν το τοπίο. Οι επιστήμονες βρήκαν θειικά ορυκτά συγκεντρωμένα σε μια μικρή χαμηλή περιοχή που πιθανότατα σχηματίστηκε όταν οι λίμνες πλούσιου σε θειικά νερού εξατμίστηκαν σταδιακά. Καθώς το νερό εξαφανιζόταν, έμειναν πίσω ένυδρα θειικά άλατα σιδήρου.
Αυτά τα ορυκτά, συμπεριλαμβανομένου του υδροξυθειικού σιδήρου, εμφανίζονται σε λεπτά στρώματα πάχους περίπου ενός μέτρου που βρίσκονται τόσο πάνω όσο και κάτω από βασαλτικά υλικά. Η θέση τους υποδηλώνει ότι αργότερα εκτέθηκαν σε θερμότητα από λάβα ή ηφαιστειακή τέφρα μετά τον αρχικό σχηματισμό τους.
Τα θειικά ορυκτά
Τα θειικά ορυκτά είναι ευρέως διαδεδομένα σε όλη την περιοχή Valles Marineris, ειδικά σε τραχιά τοπία που ονομάζονται χαοτικά εδάφη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτές οι περιοχές σχηματίστηκαν όταν μαζικές πλημμύρες αναμόρφωσαν την επιφάνεια πριν από πολύ καιρό. Καθώς το νερό εξατμίστηκε, άφησε στρωματοποιημένες αποθέσεις θειικών σιδήρου και μαγνησίου που παρέχουν στοιχεία για έναν πολύ πιο υγρό Άρη στο παρελθόν.
Σε ένα χαοτικό έδαφος που σχηματίστηκε μέσα σε έναν αρχαίο κρατήρα πρόσκρουσης, τα ανώτερα στρώματα περιέχουν πολυένυδρα θειικά άλατα. Κάτω από αυτά βρίσκονται στρώματα μονοένυδρων θειικών και υδροξυθειικού σιδήρου.
Πώς η θερμότητα μετέτρεψε τα θειικά άλατα του Άρη
Κάθε ένας από αυτούς τους τύπους θειικών αλάτων έχει μια μοναδική φασματική υπογραφή που μπορεί να ανιχνευθεί από την τροχιά χρησιμοποιώντας το όργανο CRISM. Αρχικά, η διάταξη αυτών των ορυκτών στρωμάτων ήταν δύσκολο να εξηγηθεί. Εργαστηριακά πειράματα βοήθησαν στην επίλυση του παζλ. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η θέρμανση των πολυένυδρων θειικών αλάτων στους 50°C τα μετατρέπει σε μονοένυδρες μορφές. Όταν οι θερμοκρασίες υπερβαίνουν τους 100°C, σχηματίζεται υδροξυθειικός σίδηρος. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η γεωθερμική θερμότητα πιθανότατα άλλαξε τα ορυκτά μετά την εναπόθεσή τους.
Τα πολυένυδρα και μονοένυδρα θειικά άλατα εμφανίζονται σε μεγάλες περιοχές της περιοχής. Ο υδροξυθειικός σίδηρος είναι πολύ σπανιότερος και εμφανίζεται μόνο σε λίγες μικρές τοποθεσίες. Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι θερμότερες γεωθερμικές πηγές υπήρχαν κάποτε κάτω από αυτές τις περιοχές, παράγοντας τις συνθήκες που απαιτούνται για τη δημιουργία αυτού του ορυκτού. Πρόσθετα κοιτάσματα θα μπορούσαν να παραμείνουν θαμμένα κάτω από στρώματα μονοένυδρων θειικών αλάτων.
Ενδείξεις για τη Γεωλογική Δραστηριότητα του Άρη
Το πρόσφατα αναγνωρισμένο υδροξυθειικό σίδηρο έχει κρυσταλλική δομή παρόμοια με τον σζομολνοκίτη, ένα μονοένυδρο θειικό σίδηρο. Ωστόσο, φαίνεται να σχηματίζεται πιο εύκολα από τον ροζενίτη, ο οποίος περιέχει τέσσερα μόρια νερού.
Ο μετασχηματισμός από ένυδρα θειικά σίδηρο σε υδροξυθειικό σίδηρο συμβαίνει μόνο όταν οι θερμοκρασίες υπερβαίνουν τους 100°C, πολύ υψηλότερες από τις τυπικές συνθήκες επιφάνειας του Άρη. Τα θειικά άλατα που παρατηρήθηκαν στο Χάος Αράμ και στους Γιούβεντες, συμπεριλαμβανομένου του υδροξυθειικού σιδήρου, πιθανότατα σχηματίστηκαν πιο πρόσφατα από το περιβάλλον έδαφος. Οι ερευνητές προτείνουν ότι μπορεί να χρονολογούνται στην περίοδο του Αμαζονίου (<3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν).
Τα ευρήματα δείχνουν ότι η ηφαιστειακή θερμότητα στο οροπέδιο Γιούβεντες και η γεωθερμική ενέργεια κάτω από το Χάος Αράμ θα μπορούσαν να μετατρέψουν τα κοινά ένυδρα θειικά άλατα σε υδροξυθειικό σίδηρο. Αυτή η ανακάλυψη υποδηλώνει ότι τμήματα του Άρη παρέμειναν χημικά και θερμικά ενεργά πιο πρόσφατα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, προσφέροντας νέες γνώσεις για την εξελισσόμενη επιφάνεια του πλανήτη και την πιθανή του ικανότητα να υποστηρίζει ζωή.
www.worldenergynews.gr
