Különös ásványok születtek a marsi vulkánkitörések során

A monoklin tridimit olyan kvarcváltozat, amely magas hőmérsékleten és kis nyomáson alakul ki, s a Földön is igen nagy ritkaság, ezért is volt különösen furcsa, hogy a Gale-kráterben a Curiosity marsjáró rábukkant egy kőzetre, amelyben igen nagy mennyiségben volt jelen. Az iszapkőbe ágyazott tridimit az egyik legfurább felfedezés volt, amelyet a rover az eddigi 10 éves munkássága során tett.

„A tridimit általában a kvarcképző, robbanásos kitörésekre hajlamos, fejlett vulkáni rendszerekhez köthető a Földön, a Marson azonban egy egykori tómederben bukkantunk rá, ahol a vulkánok meglehetősen primitívek” – magyarázta a kutatás egyik résztvevője, Kirsten Seibach, a Mars geológiájával foglalkozó szakember. A Rice Egyetem kutatója jelenleg a Curiosity és a Perseverance roverek tudományos csapatának is tagja. A monoklin tridimitre például az USA-beli Mt. St. Helens vagy a japán Szacuma vulkánokon találhatunk példákat.

A kutatócsoport azzal kezdte a munkát, hogy felmérték a tridimit összes ismert földi előfordulását, majd áttekintették mindazokat az adatokat, amelyek a Mars vulkanizmusáról és ennek modellezéséről rendelkezésre állnak, majd átvizsgálták a Gale-kráter üledékes kőzeteiről meglévő adatokat. Mindezeket követően született meg az elméletük a tridimitről – az erről készült tanulmányt az Earth and Planetary Science Letters szakfolyóiratban tették közzé. Korábban ugyan született már egy elemzés ezen ásvány kapcsán (azt a PNAS tette közzé), ám csak most sikerült megmagyarázni azt, miként is keveredett ez a különös ásvány a Gale-kráterbe.

A marsi magma egyik vulkán magmatározójában a szokásosnál kissé tovább pihent, ennek során részlegesen kihűlt és átkristályosodott. Amikor azonban szilíciumban gazdag olvadék érkezett, a vulkán egy robbanásos kitörésben juttatta a felszínre a képződött tridimitet, illetve más ásványokat is – amelyeket egyébként szintén azonosított a Curiosity a kőzetek vizsgálata során. Az ásványok aztán a Gale-krátert kitöltő tóba jutottak, ahol a víz segített kiszabadítani ezeket a vulkáni kőzet- és hamubörtönükből. A vulkánkitörésre eszerint akkor kerülhetett sor, amikor a tóban víz volt, mintegy 3 milliárd évvel ezelőtt. A Marson ekkor zajlott az az átmenet, amelynek során a nedvesebb korszakot felváltotta a máig tartó száraz korszak.

„A bazaltvulkanizmusra rengeteg példánk van a Marsról, ez azonban kémiailag sokkal fejlettebb vulkanizmus volt. Ez azt is jelenti, hogy a marsi vulkanizmus története sokkal összetettebb és izgalmasabb lehet annál, amit a Curiosity munkássága előtt gondoltunk” – tette hozzá a kutató.

A különös ásványt a „Buckskin” (szarvasbőr) nevű kőzetrétegben találta a Curiosity, egy kis furat anyagát vizsgálta meg a fedélzeti elemző műszereivel. A tridimit 15 tömegszázaléknyi mennyiségben volt jelen a rover által vizsgált mintában, ez pedig kizárja azt, hogy nem vulkáni úton, például becsapódás során jött volna létre, a becsapódásokkor ugyanis ennél nagyságrenddel kisebb a kialakuló tridimit mennyisége. Emellett a Curiosity által elemzett mintában is megvoltak a vulkáni hamu jellemzői, annak a mállása során kialakult maradványai.