NASA Destekli Çalışma, Bugüne Kadar Bulunan En Eski Mars Meteoritlerinden Birini Ortaya Sıydı

2022’de Sahara Çölünde renkli bir meteoritin bulunması, kimse onun kaç yaşında olduğunu ya da nereden geldiğini bilmiyordu. NASA fonuyla çalışan bilim insanları mineraline yaş tayini yapana kadar, neredeyse 2 pound (800 gram) ağırlığındaki bu kayenin Mars’tan geldiği ve 4,1 milyar yıldan daha eski olduğu, yani bulunan en eski Mars meteoritlerinden biri olduğu anlaşılmadı. Mali’deki tuz ovalarından biri olan Teghaza’nın adını taşıyan meteorit, Kırmızı Gezegen’den gelen yaklaşık 435 meteoritten biri.

Perşembe günü Science’da yayımlanan makalede araştırmacılar Teghaza 001’in ilk karakterizasyonunu sundu ve Mars’ın eski kabuğu ile oluşumu hakkında nadir bir görüntü sağladı. Gelecek çalışmalarla öğrenilecek bilgiler, eski Mars’ta su ile kayaların nasıl etkileştiği de dahil olmak üzere birçok sorunun yanıtını bulmaya yardımcı olabilir. Haziran ayında Science Advances’ta yayımlanan ayrı bir makale ise meteoritin su içeriğini detaylandırdı ve suyun gezegenin erken dönem yüzeyini nasıl şekillendirdiğine dair bir bakış sundu.

“Yakından incelemeye başladığımızda, bu meteoritin gerçekten benzersiz olduğunu anladık,” dedi makalenin baş yazarı, Güney California’daki NASA Jet İtme Laboratuvarı’ndan Yang Liu. “Makalenin hakemlerinden biri ona Mars’ın Rosetta Taşı dedi.”

Renkli taş

Teghaza 001’i diğer Mars meteoritlerinden ayıran şey, dokusu ve yaşı ile birlikte eşsiz magmatik ya da volkanik mineralleridir. Dünya üzerinde bulunan en eski üç Mars meteoritinden biri. Değeri inkar edilemez olsa da, diğerleri Mars’ın jeolojik geçmişine daha sınırlı birer bakış sunuyor. Bunlar arasında neredeyse tamamen tek bir mineralden oluşan ve yaş olarak Teghaza 001’e benzer olan ALH84001 ile yaklaşık 2,1 milyar yıl önce oluşmuş, küçük volkanik kaya parçalarından oluşan, “Black Beauty” takma adıyla bilinen diğer meteorit yer alıyor.

Eski eşleri gibi değil, Teghaza 001, gezegenin kabuğunun soğuyan magmadan oluşma süreci ile ardından yeraltı suları tarafından değiştirilme öyküsünü anlatan bir magmatik mineral karışımı içeriyor. Meteoritin ayırt edici mineralojisi, NASA’nın Mars Reconnaissance Orbiter’ının gezegenin kraterle kaplı güney yüksekliklerinde gözlemlediği şeyle uyumlu. Meteoritin Mars’ta tam olarak nereden geldiği asla bilinemez; ancak makale, Teghaza 001’in mineraloji ve kimyasıyla uyumlu birkaç olası konum belirliyor.

“Bu, gerçekten de daha önce örneklerini hiç edinmediğimiz bir Mars bölgesinden gelen ilk Mars kabuğu parçası,” diyor yeni makalenin ikinci yazarı Lee Saper; çalışmayı JPL’de doktora sonrası araştırmacı olarak yürütürken gerçekleştirmiş. Lee şimdi Silicon Valley’deki NASA Ames Araştırma Merkezi’nde bir bilim insanı. “Su ile kayanın etkileşimlerini ve Mars’ın su kaybetirken muhtemelen atmosferinin bir izini kaydediyor.”

Zemine bulunan Mars meteoritleri birbirinden farklı olsa da, ortak bir tarihe sahipler: Biri Mars’ın yüzeyinden bir çarpışma sonucu fırlatılmış, ardından yörüngeleri onları yeryüzüne ve sonunda bilim insanlarının eline götürmüş. Meteoritler çoğunlukla toplayıcılar tarafından çöllerde veya karlı ovalarda bulunur; bu sıradan manzarada oradan kolayca sıyrılan meteoritler burada belirginleşir. Bilim insanları, meteoritin mineral ve kimyasal bileşenlerini NASA’ın Mars görevleri—Viking iniş araçları ile Curiosity ve Perseverance gezginleri—tarafından toplanan verilerle eşleştirerek meteoritin Mars kökenli olduğunu doğrulayabilir.

Su işaretleri

Liu ilk kez Teghaza 001’e bakması istendiğinde, neredeyse bu fırsatı kaçırıyordu.

Yeni Meksika Üniversitesi araştımcıları, farklı gezegen cisimleri için jeokimyasal parmak izi görevi gören oksijen izotoplarına dayanarak meteoritin Mars kökenli olduğunu zaten belirlemişti. Bu durumda araştımcılar, meteoritin oksijen izotoplarını diğer Mars meteoritlerinde gözlemlenen izotoplarla eşleştirdi. Teghaza 001’in, Kırmızı Gezegen’den gelen en yaygın meteorit sınıfı olan şergotit olduğu görüldü. Gezegen örnekleri konusunda uzman olan Liu bu türlerden nice görmüştü, ancak yine de bir göz atmaya karar verdi.

En azından, daha önce hiç görmediği tuhaf dokular ve olağandışı mineraller vardı. Liu ve arkadaşları, bir kayanın oluşumuna dair ipuçları kaydeden ve jeologların bir örneği kesin olarak yaşlandırması için kullanılabilecek zirkon kristallerini Teghaza 001 içinde buldu. Üstelik daha ileri analizler, Teghaza 001’in ne zaman oluştuğunu ve suyla değişim gibi belirli değişikliklerin ne zaman meydana geldiğini ortaya çıkardı.

Caltech ortak yazarı Francois Tissot, araştımcıların ekibinin öncülük ettiği yeni bir yaşlandırma yöntemini kullanmalarına yardımcı oldu. Örneğin tamamen eritilip analiz edildiği kütlesel analiz teknikleriyle karşılaştırıldığında, Tissot’un yerinde rubidyum-stronsiyum yaşlandırması, parmak tırnağından bile küçük bir Teghaza 001 parçasını kullanarak yüzeyindeki tek tek mineral taneciklerini analiz etti. Aşırı hassasiyet ve hızının yanı bu yöntem, Mars meteoritleri gibi nadir örnekleri gelecekteki çalışmalar için korur.

“Şu anda dünyada bu tür yaşlandırma yapabilen çok az laboratuvardan birindeyiz ve böyle eski bir Mars meteoritini yaşlandıran ilk olan biziz,” dedi Tissot. “Umarız, daha da fazla Mars meteoritini ya da diğer gezegenlerden, uydularından ve asteroitlerden getirilen örnekleri yaşlandırmaya yön veren yolu açarız.”

Yaşlandırma sonuçları geldiğinde Liu şok oldu: Bu kaya, yaklaşık 4,1 milyar yıl önce Mars sularıyla değişime uğramış görünüyor ve bu da aslında çok daha erken bir dönemde oluştuğunu işaret ediyor. Teghaza 001 minerallerinin oksijen izotopları, dokusu ve kimyası, erken Mars’ta çok daha dinamik bir su döngüsüne işaret ediyor.

Bu yılki makaleler yalnızca başlangıç. Liu ve eş yazarları, Teghaza 001’den bilimsel topluluğun geri kalanının ne öğrenebileceğini görmeye hevesli.

“Yüzeyin ancak çok az bir kısmına dokunduk,” dedi Liu.

Andrew GoodJet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.818-393-2433
andrew.c.good@jpl.nasa.gov

Karen Fox / Alana JohnsonNASA Headquarters, Washington240-285-5155 / 202-672-4780
karen.c.fox@nasa.gov / alana.r.johnson@nasa.gov