Ako je 19. stoljeće bilo stoljeće refraktora, 20. stoljeće bilo je doba reflektora (a ovo je stojeće doba optičkih interferometara). No, dosta tehničkih izraza: hoću reći da je najveći teleskop s lećom (promjera 24 inča ili 60 cm), Lowellov teleskop u Arizoni, kao i najsavršeniji teleskop sa zracalom (nedavno lansirani James Webb) napravljen zbog istog razloga jer zadaća im je tražiti život na drugim planetima. No dok se Percival Lowell služio samo golim okom da bi što bolje nacrtao (nepostojeće) kanale na Marsu, što su ih kao iskopala razumna bića, svemirski teleskop James Webb tražit će karakteristične frekvencije u infracrvenom dijelu spektra da bi pronašao vodenu paru u atmosferi planeta koji kruže oko drugih zvijezda. Tehnološki skok između Lowellova refraktora u Arizoni i infracrvenog reflektora u Lagranegeovoj točci je golem, pa ipak: osnovni cilj im je isti – tražiti tekuću vodu na drugim planetima. Jer gdje ima vode tu može biti i života.

No danas se voda na Marsu ne traži teleskopom. Ima tome skoro dvanaest godina kako je ma Mars sletio rover Curiosity, "pleno titulo" MSL Curiosity, gdje ovo MSL stoji za Mars Science Laboratory. I doista je laboratorij, jer se na njemu nalaze mnogi instrumenti, od kojih su najvažniji oni što su integrirani u jedinici CheMin (Chemistry/Mineralogy), za kemijsku i mineralošku analizu stijena. Samo kojih i kakvih stijena?

Na to pitanje odgovara već naslov znanstvenog rada „Mineralogical investigation of Mg-sulfate at the Canaima drill site, Gale Crater, Mars“, u časopisu Journal of Geophysical Research: Planets. Pod imenom „Canaima“ krije se mjesto bušotine (drill site) ne veće od metra. Riječ je, jednostavno, o kamenu (komadu stijene) kojeg su znanstvenici odlučili do kraja istražiti. Zašto baš njega? Zato što je to 3,5 milijarda godina stara sedimentna stijena, što znači da je nastala taloženjem i to u doba kada je na Marsu mogao postojati život.

U mineralogiji se uči da je poznato već više od pet tisuća minerala na Zemlji, a samo šezdesetak u svemiru. No u toj jednoj jedinoj stijeni pronađeno ih je ravno deset. Tu je gips (CaSO₄·2H₂O), anhidrit (CaSO₄) i basanit (CaSO₄·0,5H₂O), potom minerali željeza, hematit (Fe₂O₃) i getit, FeO(OH), te silikatni minerali andesin, sanidin i piroksen, uz neizbježni kremen (SiO₂). Gips je tipičan evaporit: on nastaje kristalizacijom iz vode koja isparava. Zaključak: na mjestu kratera Gale bilo je jezero koje je presušilo.

A sada na scenu stupa magnezijev sulfat. On kristalizira sa sedam molekula vode, uči se u školi: formula mu nije MgSO₄ nego MgSO₄·7H₂O. Taj MgSO₄·7H₂O je poznat kao gorka sol, sredstvo za čišćenje crijeva. Kako je njezino prvo i najpoznatije nalazište bilo blizu engleskog gradića Epsoma, dobila je u 18. stoljeću ime epsomska sol, a sam mineral, sastava MgSO₄·7H₂O, ime epsomit. E, da je samo epsomit!

Ova zadnja rečenica (s usklikom) omakla mi se zato što moja skromna kemičarska pamet nenavikla na zamke mineralogije nije došla na ideju da je epsomit samo jedan od mnogih magnezij-sulfatnih minerala. Takvih minerala ima ravno sedam, a oni se razlikuju po tome koliko molekula kristalinične vode sadrže po formulskoj jedinici magnezijeva sulfata. Kiserit sadrži jednu molekulu, sanderit dvije, starkeit četiri, pentahidrit pet, haksahidrit šest, epsomit (znamo!) sedam i na kraju tog niza čudnih imena stoji meridianit sa čak 11 H₂O na jedan MgSO₄. No ni tu nije priči kraj, jer postoji još i amorfni magnezijev sulfat, MgSO₄·nH₂O, gdje n poprima vrijednosti između 1 i 2.

Zašto je to važno? Važno je zato jer svaki od navedenih minerala kristalizira iz otopine ili pak nastaje iz drugog magnezij-sulfatnog minerala pri drugim uvjetima temperature i vlažnosti. Drugim riječima, u magnezijevim je mineralima zapisana geološka i klimatska povijest Crvenog planeta.

Najvažniji nalaz „na mjestu bušotine“ Canaima je mineral starkeit, MgSO₄·4H₂O. On je nastao iz kiserita, no kako taj mineral ne nastaje u hladnom, temperatura vode u jezeru trebala je biti viša od 69 ^oC. Odakle toplina? Iz Marsove unutrašnjosti, iz hidrotermalnih izvora. Mars je bio tektonski živ planet, pun aktivnih vulkana. Ne mora biti tako, kažu drugi, jer je kiserit mogao nastati iz haksahidrita sušenjem na suncu. No kako bilo da bilo, nalaz magnezijevih minerala na Marsu pokazuje je on prije 3,5 milijarde godina bio topao planet pun većih i manjih jezeraca bogatih mineralima. A u takvoj vodi („toploj barici“), rekao je još Darwin, mogao je niknuti život.

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije, povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik Prirode te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji; član je društva ProGeo-Hrvatska i Odjela za prirodoslovlje i matematiku Matice hrvatske. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je 15 znanstveno-popularnih knjiga, posljednje dvije su „Kemija – muza arhitekture“ (u koautorstvu sa Zvonkom Pađanom) i „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.