Sahra Çölü’nde bulunan Mars meteorunda 4,1 milyar yıllık su izi

Araştırmacılar, Teghaza 001 adlı Mars meteoritini en az 4,1 milyar yıl öncesine tarihlendirerek gezegenin eski kabuğuna ilişkin bulgular elde etti.

Araştırmaya göre taşın yaşı, yaklaşık 4,5 milyar yıllık Mars tarihinin başlangıcına yakın bir döneme uzanıyor. Bilinen Mars kökenli meteoritlerin büyük bölümü ise son 600 milyon yılı temsil ediyor; bu nedenle Teghaza 001, örneklerin çoğundan daha eski jeolojik süreçleri inceleme olanağı sunuyor.

Göçebe meteorit arayıcılarının 2022'de Sahra'da bulduğu taş üzerindeki çalışmayı gezegen bilimci Yang Liu yönetti. Kaliforniya Teknoloji Enstitüsüne bağlı Jet İtki Laboratuvarında çalışan Liu ve ekibi, örneğin Mars kabuğunda oluşmuş eski bir kayaç parçası olduğu sonucuna ulaştı.

Zirkonlar kayanın oluşum tarihini gösteriyor

Ekip, küçük kaya örneklerinin manganez içeriğini araştırırken zirkonlara rastladı. Yapılarını milyarlarca yıl koruyabilen bu kristallerdeki radyoaktif izotoplar, oluşum zamanını belirlemek için kullanılıyor.

Araştırmacılar zirkonları başka minerallerden ayırarak kimyasal analiz yaptı. Bulgular, taşın magmanın yavaşça soğumasıyla meydana geldiğini ve geçmişte Mars'ın kabuk katmanında yer aldığını gösterdi. Böylece tarihlendirme, yalnızca örneğin eskiliğini değil, gezegenin ilk dönemlerindeki kaya oluşumunu incelemek için hangi zaman aralığını temsil ettiğini de ortaya koydu.

Çalışmadaki karşılaştırmaya göre Teghaza 001, Antarktika'da 1980'lerde keşfedilen başka bir bütünlüklü antik Mars meteoritinden yaklaşık 10 milyon yıl daha yaşlı. Liu, örneğin Dünya'da bilinen en yaşlı kayaçlardan da eski bir malzemeyi araştırma fırsatı sunduğunu belirtti.

Bilinen Mars kökenli meteoritlerin sayısı birkaç yüzle sınırlı. Büyük çarpışmalar sırasında gezegenden ayrılan kaya parçalarının bir bölümü uzay yolculuğundan sonra Dünya'ya düşüyor. Teghaza 001'in bilimsel değeri de araştırmacıların bu sınırlı koleksiyon içinde çok erken bir döneme erişebilmesinden kaynaklanıyor.

Güney yükseltileriyle kimyasal benzerlik

Ekibin bir sonraki karşılaştırması, taşın bileşimi ile yörüngeden yapılan yüzey ölçümleri arasındaydı. Bazı element oranları, Mars'ın güneyindeki yüksek araziler için elde edilen verilerle benzerlik gösterdi.

Kraterlerin yoğun olduğu bu engebeli alanlar, Mars yüzeyinin en yaşlı kesimleri arasında değerlendiriliyor. Ancak bildirilen kimyasal benzerlik, taşın koptuğu noktanın kesin olarak belirlendiği anlamına gelmiyor; bulgu, örneği gezegen üzerindeki eski arazilerle ilişkilendiren bir karşılaştırma sunuyor.

Liu'nun ekibinin aynı yıl daha önce yayımladığı ayrı çalışma, bazı minerallerin suyla tepkime geçirdiğine ilişkin bulgular içeriyor. Araştırmacılar bunu, geçmişte sıvı haldeki suyun Mars'ın manto ve kabuk malzemelerinden geçtiğine işaret eden bir kayıt olarak yorumluyor.

Taşta korunan hidrojen üzerine aktarılan sonuçlar ise atmosfer kaybına ilişkin ayrı bir zaman göstergesi sunuyor. Araştırma ekibinin yorumuna göre Mars, kaya oluşurken, yani 4,1 milyar yıldan da önce, atmosferinin önemli bölümünü yitirmeye başlamıştı. Ekip ayrıca manto yapısının önceki değerlendirmelerden daha çeşitli olabileceğini belirtiyor.

Dünya karşılaştırması ve doğrudan örnekler

Mars ile Dünya'nın erken evrelerinde geniş magma kütleleri soğurken çekirdekleri, mantoları ve kabukları şekillendi. Dünya'daki tektonik süreçler eski kayaları yeniden işlediği için bu başlangıcın fiziksel kayıtlarına ulaşmak güçleşiyor. Mars'taki jeolojik etkinliğin çok daha önce zayıflaması ise eski malzemenin korunmasına olanak verdi.

Bu farklılık, Mars'tan gelen örnekleri yalnızca komşu gezegenin tarihi açısından değil, kayalık gezegenlerin gelişimini karşılaştırmak bakımından da değerli kılıyor. Araştırmacılar, erken Mars koşullarının anlaşılmasının yaşamı destekleyebilecek ortamların hangi süreçlerle ortaya çıktığını incelemeye katkı sağlayabileceğini söylüyor.

Nevada Las Vegas Üniversitesinden gezegen bilimci Arya Udry, bulguyu değerli bulmakla birlikte Mars tarihini açıklamak için doğrudan gezegenden getirilecek örneklere ihtiyaç olduğunu belirtiyor. Bu tür örnekler elde edilirse, meteoritlerden çıkarılan sonuçların gezegenin farklı alanlarını ne ölçüde temsil ettiği karşılaştırılabilir. Teghaza 001'in kesin kökeni ve bulguların Mars geneline uygulanabilirliği, açıklığa kavuşması gereken başlıklar olarak kalıyor.