آب آنجا بود. می دانیم که بود. اما این که چه زمانی و چگونه و به کجا رسید، کمی دشوارتر است. اما ما به تازگی یک سرنخ بزرگ به دست آوردیم: شهاب سنگی که ۱۱ میلیون سال پیش از مریخ به بیرون پرتاب شد و متعاقباً راهی زمین شد، نشان داد که کمتر از یک میلیارد سال پیش آب مایع در مریخ وجود داشته است.
بر اساس تجزیه و تحلیل جدید شهاب سنگ لافایت، مواد معدنی درون آن در حضور آب در ۷۴۲ میلیون سال پیش به وجود آمده است. این یک پیشرفت واقعی در تعیین قدمت کانی های آبی در مریخ است و نشان می دهد که گاهی اوقات مریخ ممکن است هنوز کمی مرطوب باشد.
ماریسا ترمبلی، ژئوشیمیدان از دانشگاه پردو در ایالات متحده، می گوید: بنابراین تعیین قدمت این مواد معدنی می تواند به ما نشان دهد که چه زمانی آب مایع در سطح مریخ یا نزدیک به آن در گذشته زمین شناسی این سیاره وجود داشته است.
ما قدمت این مواد معدنی را در لافایت شهاب سنگ مریخ تعیین کردیم و متوجه شدیم که آنها ۷۴۲ میلیون سال پیش تشکیل شده اند. ما فکر نمی کنیم در این زمان آب مایع فراوانی در سطح مریخ وجود داشته باشد. در عوض، ما فکر می کنیم که آب از ذوب شدن اطرافیان به وجود آمده است. یخهای زیرسطحی به نام دائمی یخها، و اینکه ذوب منجمد دائمی ناشی از فعالیتهای ماگمایی است که هنوز به صورت دورهای در مریخ تا به امروز رخ میدهد.
یکی از مواد مورد بحث نوعی سنگ به نام iddingsite است که از بازالت آتشفشانی در حضور آب مایع تشکیل می شود. شهاب سنگ لافایت حاوی iddingsite است که به طور اتفاقی حاوی آرگون است.
دوستیابی با مواد معدنی ممکن است کمی مشکل باشد، اما با پیشرفت تکنولوژی ما در آن بسیار بهتر شده ایم. تکنیکی به نام تاریخسنجی رادیومتری میتواند بر روی ایزوتوپهای آرگون برای به دست آوردن یک رکورد دقیق از زمان تشکیل عنصر استفاده شود. آرگون از تجزیه رادیواکتیو پتاسیم پدیدار می شود. اما، زمانی که پتاسیم وجود نداشته باشد، یک نمونه از ایزوتوپ آرگون-۴۰ هنوز می تواند تاریخ گذاری شود.
این به این دلیل است که مقدار ایزوتوپ سبکتر آرگون-۳۹ که هنگام تابش آرگون-۴۰ در یک راکتور هسته ای پدیدار می شود به مقدار پتاسیمی که در ابتدا وجود داشت بستگی دارد. این بدان معنی است که آرگون-۳۹ تولید شده می تواند به عنوان یک پروکسی برای پتاسیم استفاده شود. و از آنجایی که پتاسیم با سرعت مشخصی تجزیه می شود، این بدان معناست که دانشمندان می توانند مدت زمان تشکیل سنگ را بررسی کنند.
محققان از این تکنیک بر روی نمونه کوچکی از شهاب سنگ لافایت استفاده کردند تا بفهمند چه مدت از زمان برهم کنش آب و سنگ برای ایجاد iddingsite گذشته است.
پرتاب شدن از مریخ در طی یک رویداد برخورد، بزرگنمایی در منظومه شمسی، سپس سقوط به زمین از طریق جو آن، گرم شدن در مسیر پایین نیز می تواند سنگ ها را تغییر دهد. محققان توانستند تغییرات دمایی را که شهابسنگ در سفر طولانی خود تجربه میکند، مدلسازی و توضیح دهند و تعیین کنند که در صورت وجود، چه تأثیری بر سن ظاهری نمونه خواهند داشت.
سن [تخمینی] ممکن است تحت تأثیر ضربه ای باشد که شهاب سنگ لافایت از مریخ به بیرون پرتاب شد، گرمایی که لافایت در طول ۱۱ میلیون سال شناور در فضا تجربه کرد، یا گرمایی که لافایت هنگام سقوط به زمین و سوختن تجربه کرد. ترمبلی می گوید: کمی در جو زمین.
ترمبلی میگوید : سن [تخمینی] ممکن است تحت تأثیر ضربهای باشد که شهابسنگ لافایت از مریخ به فضای بیرون پرتاب شده، گرمایی که لافایت در طول ۱۱ میلیون سال شناور در فضا تجربه کرده، یا گرمایی که لافایت هنگام سقوط به زمین و سوختن کمی در جو زمین تجربه کرده است.
اما ما توانستیم نشان دهیم که هیچ یک از این چیزها بر سن تغییرات آبی در لافایت تأثیر نمی گذارد.
این یافته ها محدودیت های جدیدی را برای تاریخ شناخته شده رطوبت در مریخ ایجاد می کند. این تیم همچنین دریافت که تاریخ جدید مصادف با دوره افزایش فعالیت آتشفشانی در مریخ است. چنین فعالیتهایی اکنون بسیار آرامتر به نظر میرسند، اما مشاهدات اخیر توسط فرودگر Mars InSight نشان داده است که در داخل سیاره چیزهای بسیار بیشتری از آنچه که نمای بیرونی بیگناه آن نشان میدهد، در حال وقوع است.
اما نتایج فقط پیامدهایی برای درک ما از مریخ ندارد. تکنیکهای این تیم پتانسیل گستردهتری برای درک منظومه شمسی دارد، از جمله این سوال روشن و داغ در مورد اینکه چگونه زمین میلیاردها سال پیش آب خود را به دست آورده است.
ترمبلی میگوید: «ما روشی قوی برای تاریخگذاری کانیهای تغییر یافته در شهابسنگها نشان دادهایم که میتوان آن را برای سایر شهابسنگها و اجسام سیارهای اعمال کرد تا بفهمیم چه زمانی آب مایع وجود داشته است».
