Το Curiosity ανακάλυψε δομές “ιστού” από αρχαίο νερό

Σύνοψη

• Το ρόβερ Curiosity της NASA εντόπισε εντυπωσιακούς γεωλογικούς σχηματισμούς που μοιάζουν με “ιστούς αράχνης” στην περιοχή του όρους Sharp στον Άρη.
• Οι δομές αυτές, γνωστές γεωλογικά ως “boxwork”, είναι το αποτέλεσμα αρχαίων υπόγειων υδάτων που διείσδυσαν σε ρωγμές βράχων.
• Η κρυστάλλωση των ορυκτών δημιούργησε σκληρές φλέβες, οι οποίες παρέμειναν ανέπαφες ενώ το περιβάλλον μαλακότερο πέτρωμα διαβρώθηκε με την πάροδο των δισεκατομμυρίων ετών.
• Τα νέα δεδομένα παρέχουν κρίσιμες πληροφορίες για τη σταδιακή μεταβολή του κλίματος του Άρη από υγρό σε ξηρό και τις πιθανότητες φιλοξενίας μικροβιακής ζωής στο μακρινό παρελθόν.

Το Curiosity rover της NASA, το οποίο συνεχίζει την εξερεύνηση της επιφάνειας του Άρη, κατέγραψε πρόσφατα γεωλογικούς σχηματισμούς που προσομοιάζουν οπτικά με περίπλοκους ιστούς αράχνης. Το φαινόμενο εντοπίστηκε σε βραχώδεις επιφάνειες εντός του καναλιού Gediz Vallis, στους πρόποδες του όρους Sharp. Η συγκεκριμένη ανακάλυψη, καταγεγραμμένη με ακρίβεια από τα όργανα παρατήρησης του ρόβερ, αποκλείει οποιαδήποτε βιολογική δραστηριότητα. Αντιθέτως, αποκαλύπτει έναν εξαιρετικά σημαντικό γεωλογικό μηχανισμό που επιβεβαιώνει την ύπαρξη και τη ροή υπόγειων υδάτων στον Κόκκινο Πλανήτη δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

Τι είναι οι δομές “ιστού αράχνης” που βρήκε το Curiosity στον Άρη;

Οι δομές “ιστού αράχνης” στον Άρη είναι γεωλογικοί σχηματισμοί γνωστοί ως “boxwork”. Αποτελούνται από φλέβες ορυκτών, που δημιουργήθηκαν όταν αρχαία υπόγεια ύδατα διείσδυσαν σε ρωγμές πετρωμάτων. Μετά τη φυσική διάβρωση των μαλακότερων επιφανειών από τον άνεμο, τα σκληρά ορυκτά παρέμειναν, σχηματίζοντας ένα ανάγλυφο, τρισδιάστατο πλέγμα.

Η γεωλογική ιστορία πίσω από τα πετρώματα Boxwork

Ο σχηματισμός των δομών boxwork απαιτεί πολύ συγκεκριμένες γεωλογικές και υδρολογικές συνθήκες. Αρχικά, το μητρικό πέτρωμα υπέστη ρηγμάτωση. Κατόπιν, νερό πλούσιο σε διαλυμένα ορυκτά —όπως θειικό ασβέστιο ή θειικό μαγνήσιο— διέρρευσε μέσα από αυτές τις μικροσκοπικές ρωγμές. Καθώς το νερό εξατμιζόταν ή αποσυρόταν, τα ορυκτά κρυσταλλώθηκαν, γεμίζοντας τα κενά.

Αυτό που παρατηρεί σήμερα το ρόβερ Curiosity είναι το αποτέλεσμα μιας μακροχρόνιας διαδικασίας επιφανειακής αλλοίωσης. Ο άνεμος και η σκόνη του Άρη έδρασαν ως λειαντικά μέσα για δισεκατομμύρια χρόνια, απομακρύνοντας το πιο μαλακό, αρχικό πέτρωμα. Οι κρυσταλλικές φλέβες, ούσες σημαντικά πιο σκληρές, αντιστάθηκαν στη διάβρωση και πλέον προεξέχουν από την επιφάνεια, διαμορφώνοντας τα πολύγωνα που θυμίζουν ιστούς.

Στη Γη, αντίστοιχοι σχηματισμοί boxwork παρατηρούνται κυρίως σε εκτεταμένα σπήλαια, όπως στο Εθνικό Πάρκο Wind Cave στη Νότια Ντακότα των ΗΠΑ. Ωστόσο, η παρουσία τους στην ανοιχτή επιφάνεια του Άρη υποδηλώνει μια εντελώς διαφορετική κλίμακα περιβαλλοντικής διάβρωσης.

Ο ρόλος του καναλιού Gediz Vallis

Η τοποθεσία της ανακάλυψης διαδραματίζει κομβικό ρόλο στην κατανόηση του ευρήματος. Το όρος Sharp (Aeolis Mons), το οποίο υψώνεται 5 χιλιόμετρα από τον πυθμένα του κρατήρα Gale, αποτελείται από στρώματα ιζημάτων. Κάθε στρώμα λειτουργεί ως γεωλογικό αρχείο των διαφορετικών κλιματικών φάσεων του πλανήτη. Το ρόβερ Curiosity αναρριχάται στο όρος Sharp από το 2014, εξετάζοντας αυτή την αλληλουχία.

Το κανάλι Gediz Vallis κόβει κάθετα αυτά τα στρώματα, υποδεικνύοντας ότι σχηματίστηκε σε μεταγενέστερο στάδιο, πιθανώς από τη βίαιη ροή νερού και συντριμμιών. Οι επιστήμονες του Jet Propulsion Laboratory (JPL) της NASA εικάζουν ότι το νερό που διέρρευσε στις ρωγμές των βράχων, δημιουργώντας τους σχηματισμούς boxwork, ίσως προήλθε από τις ίδιες υδάτινες πηγές που σκάλισαν το κανάλι.

Τι σημαίνει αυτό για την έρευνα ζωής στον Άρη;

Η βασική αποστολή του Curiosity είναι να αξιολογήσει εάν ο Άρης διέθετε ποτέ τις κατάλληλες περιβαλλοντικές συνθήκες για να υποστηρίξει μικροβιακή ζωή. Το νερό αποτελεί βασικό προαπαιτούμενο. Η παρουσία αυτών των εξειδικευμένων φλεβών ορυκτών δεν αποδεικνύει την ύπαρξη ζωής, αλλά επιβεβαιώνει ότι το υγρό στοιχείο ήταν παρόν και ενεργό κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη πολύ καιρό αφότου τα επιφανειακά ύδατα άρχισαν να εξαφανίζονται.

Τα υπόγεια αυτά δίκτυα νερού θα μπορούσαν, θεωρητικά, να παρέχουν ένα προστατευμένο, υγρό περιβάλλον –ένα καταφύγιο– για μικροοργανισμούς, προστατεύοντάς τους από την εντεινόμενη ηλιακή ακτινοβολία και την πτώση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια. Το σύστημα λέιζερ ChemCam χρησιμοποιείται εντατικά για την ανάλυση της χημικής σύστασης αυτών των φλεβών, με σκοπό να προσδιοριστεί το επίπεδο αλατότητας και το pH του νερού που τις σχημάτισε. Η γνώση αυτών των παραμέτρων είναι ζωτικής σημασίας για την εκτίμηση της βιοσυμβατότητας του αρχαίου αρειανού περιβάλλοντος.

Η παρακαταθήκη μιας ανθεκτικής τεχνολογίας

Τα ευρήματα αυτά καταγράφονται από ένα μηχάνημα που λειτουργεί αδιάλειπτα στο εχθρικό περιβάλλον του Άρη για περισσότερο από μια δεκαετία. Οι μηχανικοί της NASA έχουν επανειλημμένα αναπροσαρμόσει τον τρόπο κίνησης του ρόβερ για να ελαχιστοποιήσουν τη φθορά στους αλουμινένιους τροχούς του από το τραχύ έδαφος. Παρά τη φθορά, οι κάμερες υψηλής ανάλυσης και τα φασματόμετρα συνεχίζουν να αποστέλλουν δεδομένα κρίσιμης σημασίας στη Γη. Κάθε νέα γεωλογική δομή που αποτυπώνεται, συνθέτει ένα πιο καθαρό χάρτη της πλανητικής εξέλιξης του Άρη, προσφέροντας δεδομένα που θα αξιοποιηθούν τόσο από την επερχόμενη αποστολή επιστροφής δειγμάτων (Mars Sample Return) όσο και από τις μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές.