MINERAL siderit, koji se nalazi u izobilju u stijenama koje je izbušio NASA-in rover na površini Marsa, pruža nove dokaze o toplijoj i vlažnijoj davnoj prošlosti Crvenog planeta kada se mogao pohvaliti velikim količinama vode, a možda je na njemu bilo i uvjeta za život.

Rover Curiosity, koji je 2012. godine sletio na Mars kako bi istražio je li Zemljin planetarni susjed ikad mogao podržati život mikroba, pronašao je mineral u uzorcima stijena izbušenim na tri lokacije 2022. i 2023. unutar kratera Gale, velikog udarnog bazena s planinom u sredini.

Siderit je mineral željeznog karbonata. Njegova prisutnost u sedimentnim stijenama nastalim prije nekoliko milijardi godina nudi dokaze da je Mars nekoć imao gustu atmosferu bogatu ugljičnim dioksidom, plinom koji bi zagrijao planet kroz efekt staklenika do te mjere da bi mogao održati tekuću vodu na svojoj površini.

Ugljični dioksid kao regulator klime

Postoje značajke na Marsovom krajoliku koje su mnogi znanstvenici protumačili kao znakove da je tekuća voda nekoć tekla njegovom površinom, s mogućim oceanima, jezerima i rijekama koje se smatraju mogućim staništima za život mikroba u prošlosti.

Ugljični dioksid glavni je staklenički plin koji regulira klimu na Zemlji, kao što je to slučaj na Marsu i Veneri. Njegova prisutnost u atmosferi zadržava sunčevu toplinu, zagrijavajući klimu.

Do sada su bili rijetki dokazi koji su upućivali da je Marsova atmosfera prije bila bogata ugljičnim dioksidom. Hipoteza je da je atmosfera - iz razloga koji nisu u potpunosti shvaćeni - evoluirala od guste i bogate ugljičnim dioksidom do rijetke i bez ovog plina, a istodobno je ugljik kroz geokemijske procese postao ukopan u stijenama u kori planeta kao karbonatni mineral.

Uzorci koje je dobio Curiosity daju dodatnu težinu ovoj ideji. Uzorci su sadržavali do 10,5 posto siderita, što je utvrđeno instrumentom na roveru.

Dugotrajni misterij

"Jedna od dugotrajnih misterija u proučavanju planetarne evolucije Marsa i nastanjivosti je pitanje: Ako su velike količine ugljičnog dioksida bile potrebne za zagrijavanje planeta i stabilizaciju tekuće vode, zašto je tako malo otkrivenih karbonatnih minerala na površini Marsa?", rekao je geokemičar sa Sveučilišta Calgary Benjamin Tutolo, glavni autor studije objavljene u časopisu Science.

"Modeli predviđaju da bi karbonatni minerali trebali biti široko rasprostranjeni. Ali, do danas, istraživanja temeljena na roverima i satelitska istraživanja površine Marsa nisu pronašla mnogo dokaza o njihovoj prisutnosti", dodao je Tutolo.

Budući da je stijena slična onoj koju je uzorkovao rover identificirana globalno na Marsu, istraživači sumnjaju da i ona sadrži obilje karbonatnih minerala i može sadržavati znatan dio ugljičnog dioksida koji je nekoć zagrijavao Mars.

Smatra se da su sedimentne stijene kratera Gale nataložene prije oko 3,5 milijardi godina, kada je ovo mjesto bilo jezero i prije nego što je marsovska klima doživjela dramatičnu promjenu.

Uvid u ciklus ugljika na drevnom Marsu

"Pomak Marsove površine od nastanjive u prošlosti, do očito sterilne danas, najveća je poznata ekološka katastrofa", rekao je planetarni znanstvenik i koautor studije Edwin Kite sa Sveučilišta u Chicagu i Instituta Astera.

"Ne znamo uzrok ove promjene, ali Mars danas ima vrlo rijetku atmosferu ugljičnog dioksida, a postoje dokazi da je atmosfera bila gušća u prošlosti. Postavlja se pitanje kamo je otišao ugljik, tako da je otkrivanje velikog neslućenog depozita materijala bogatih ugljikom važan novi trag", dodao je Kite.

Nalazi rovera nude uvid u ciklus ugljika na drevnom Marsu. Na Zemlji, vulkani izbacuju ugljični dioksid u atmosferu, a plin apsorbiraju površinske vode - uglavnom ocean - i spajaju se s elementima kao što je kalcij u vapnenačku stijenu.

"Modeli Marsove klimatske evolucije sada mogu uključiti naše nove analize"

Geološkim procesom koji se naziva tektonika ploča, ova se stijena ponovno zagrijava i ugljik se na kraju ponovno oslobađa u atmosferu kroz vulkanizam. Marsu, međutim, nedostaje tektonika ploča.

"Važna značajka drevnog marsovskog ciklusa ugljika koji opisujemo u ovoj studiji je da je bio neuravnotežen. Drugim riječima, čini se da je značajno više ugljičnog dioksida potopljeno u stijene nego što je kasnije ispušteno natrag u atmosferu", istaknuo je Tutolo.

"Modeli Marsove klimatske evolucije sada mogu uključiti naše nove analize i zauzvrat pomoći da se poboljša uloga ovog neuravnoteženog ciklusa ugljika u održavanju i konačnom gubitku nastanjivosti tijekom Marsove planetarne povijesti", dodao je Tutolo.