Защо парче марсиански базалт от Сахара счупи стандартния научен консенсус за водата на Марс

В академичните среди отдавна съществува една тиха, но дълбока интелектуална мъгла относно това какво точно се е случвало на повърхността на Марс преди повече от четири милиарда години. Данните от орбиталните апарати като Mars Reconnaissance Orbiter постоянно ни заливат с хипотези за древни речни корита и пресъхнали езера, но докато нямаш физическия кристал в лабораторията, всичко това остава в сферата на географската интерпретация. Повечето марсиански метеорити, с които разполагаме в световните колекции, са сравнително млади шерготити и наклити – базалти на възраст между 150 и 1300 милиона години. Те разказват историята на една вече изстинала, суха и сурова планета, чиято атмосфера отдавна е била издухана от слънчевия вятър. Изключението „Черната красавица“ (NWA 7034) даде някаква надежда, но тя представлява брекчия – хаотична и сбита смес от трошени скали с различен произход, опечени при последващи метеоритни удари.

С пробата Тегаза 001 ситуацията е съвсем различна. Тук геохимиците за първи път държат в ръцете си единичен, монолитен магмен фрагмент с тегло от 442 грама за най-голямото парче, чиято кристализация е приключила в предноахийския период. Това е времето, когато Земята и Марс тепърва са оформяли първичните си кори, а бомбардировката от астероиди е била ежедневие. Когато екипът от Института по метеорити към Университета на Ню Мексико, воден от Карл Ейджи, започва петрографския анализ с обратно разсеяни електрони, става ясно, че този образцов базалт съдържа нещо повече от стандартните пироксени и плагиоклази.

Основният въпрос тук не е просто възрастта, поставена от изследователите от НАСА и Калифорнийския технологичен институт чрез измерване на циркониеви кристали на 4,11 милиарда години. Вълнението в средите на лабораториите идва от дребните детайли в микроструктурата. Текстът на изследването, публикуван в Science, детайлно описва присъствието на висококалиево стъкло, силициеви матрици, карбонати, хлорапатити и най-вече – локални концентрации на манганов оксид и илменитови зърна. За да се образува манганов оксид в такива съотношения, геохимичната логика изисква две неща, които днешният Марс няма: свободен кислород или поне силни окислителни агенти, и обилно количество течна вода, която да транспонира и утаява тези елементи в пукнатините на скалната кора.

Това изглежда напълно логично в рамките на новите климатични модели, но веднага възниква един физически проблем. За да съществува течна вода на повърхността или в плитката литосфера по онова време, Марс е трябвало да притежава плътна атмосфера от въглероден диоксид и водна пара, осигуряваща достатъчно силен оранжериен ефект, както и стабилно диполно магнитно поле. Ако приемем, че Тегаза 001 наистина е взаимодействала с хидротермални флуиди, както показват кислородните изотопни аномалии, това означава, че процесите на циркулация на вода през горещите вулканични скали са били широко разпространени. Тези горещи извори са класическата термодинамична среда, в която химическата еволюция преминава към по-сложни съединения.