Milyen volt a Mars négymilliárd éve?

A marsi légkör gazdag lehetett széndioxidban, amely az üvegházhatáson keresztül stabilizálta a légkör és a felszín hőmérsékletét, sőt olyan magas hőmérsékletet is biztosíthatott, amely mellett a víz folyékony halmazállapotban is megjelenhetett, és kialakíthatta az űrszondákkal és a marsjárókkal megfigyelt vízmosásszerű felszíni formákat.

Ám, ha a légkör fő összetevője valóban a széndioxid volt, a bolygó felszínén miért találhatók csak elenyésző mennyiségben karbonátvegyületek? A kérdésre választ keresve körvonalazódott a vörös bolygó négy milliárd évvel ezelőtti arculata.

A madridi Universidad Autónoma egyetem kutatói úgy vélik, hogy a széndioxid egy részét olyan ásványok nyelhették el, mint például a vastartalmú sziderit (vaskarbonát), amit a Földön többek között az óceánokból sikerült kinyerni.

Vasban, szulfátokban gazdag óceánok

A Mars körül keringő NASA-szondák, a Mars Odyssey és a Mars Global Surveyor, azonban nem találtak a sziderithez hasonló anyagokra utaló nyomokat a vöröses színben pompázó égitesten. A kutatók, akik elméletüket a Nature legfrissebb számában tették közzé, úgy véli, hogy a probléma feloldását a marsi óceánok pH-jában kell keresni.

A spanyol kutatók feltételezései szerint a marsi tengerek annyira savas kémhatásúak voltak, hogy nem alakultak ki a sziderit kristályok. A magas sótartalmú, vasban és szulfátokban gazdag óceánok pH-ja 6.2 körüli lehetett, míg a földiek pH-ja 8 körül van. A hat körüli pH érték a Földön a savasabb ivóvíznek felel meg, az ecetttől azonban távol áll.

Ahogy idővel az óceánok visszahúzódtak, a vízben oldott széndioxid visszatért a légkörbe, és elszabadulva annak vonzásából, az űrbe diffundált. A feltételezést alátámasztja, hogy a NASA Opportunity marsjárója legutóbb nagy mennyiségben talált szulfátásványokat (mint amilyen például a jarozit) bolygón.

Intenzív vulkáni műkődés

A feltételezés alapján a kutatók megpróbálták megfesteni, hogy miként nézhetett ki a négy milliárd évvel ezelőtt a fiatal, vörös bolygó. Ma a marsi légköri nyomás mintegy egy százada a földinek, a kutatók szerint azonban évmilliárdokkal ezelőtt a gyakori marsi vulkánkitörések nagy mennyiségben ontották a kéndioxidot és a széndioxidot a Mars légkörébe, amelynek nyomása így elérhette akár a földi négyszeresét is.

A légkörből savas szitálások formájában oszlottak el a felszínen az oldott vas és magnézium vegyületek. A felszínről az óceánok vizébe szivárogva akár 1 gramm vas / 22 liter víz koncentráció is kiakalkulhatott. A tengerek hasonlóan magas koncentrációban tartalmazhattak szulfátot is. Ezek a körülmények nem zárják ki az élet kialakulásának lehetőségét, például a kutatócsoport által marsi modellként vizsgált, kiemelkedően magas vas és szulfát tartalommal rendelkező, spanyolországi Rio Tinto vize is baktériumoknak, gombáknak ad életet.

Az eredmények arra utalnak, hogy a vulkáni aktivitás folytán a légkör széndioxid koncentrációja tartósan magas lehetett. Hosszú időn keresztüli jelenléte az üvegházhatás jóvoltából stabil hőmérsékleti viszonyokat teremtett, így a savas tengerekben minden feltétel adott volt, hogy kialakuljanak az élet egyszerűbb formái.