Prva geološka karta Marsa: planet isušenih slanih jezera

Jezera na Marsu? Više ih nema, ali nekoć ih je bilo: bila su puna gorke soli, magnezijeva sulfata. To otkriva prva geološka karta najbližeg nam planeta.

Nenad Raos subota, 14. kolovoza 2021. u 06:00

Čega ima na Marsu, ili da postavimo pitanje malo drugačije, kako Mars izgleda viđen kamerama sondi i rovera koje se već desetljećima spuštaju na njega? Marsov krajolik izgleda poput Sahare ili neke druge pustinje na Zemlji, no u čudnim, nestvarnim bojama. No to je tako samo na prvi pogled. Sasvim se druga slika dobiva kada se malo dublje zagrabi ispod njegove površine, kada se naprave kemijske i mineraloške analize... I evo rezultata: u časopisu Science je pod naslovom „Brine-driven destruction of clay minerals in Gale crater, Mars“ objavljena prva geološka karta Marsa.

Malo sam pretjerao. Nije to geološka karta Marsa, kao planeta, nego – što se vidi već iz naslova znanstvenog rada – geološka karta samo jednog majušnog dijela njegove površine, naime onoga što se nalazi u i oko kratera Gale. Karta obuhvaća površinu nešto veću od kvadratnog kilometra, upravo onu koju je uspio u svome 25 kilometara dugom putu istražiti rover Curiosity otkako se 2012. godine spustio na Crveni planet. I što je pronašao?

Pronašao je kao mnogo vrsta minerala: minerale gline (iz skupine smektita), feldšpate (sanidin, andesin), okside i karbonate željeza (hematit, magnetit, siderit), potom sulfate magnezija (epsomit) i kalcija (gips, basanit, anhidrit) te na kraju silicijev dioksid u obliku opalskog kremena, o čemu sam već pisao. Iz toga se, a još više iz položaja slojeva, može rekonstruirati geološka povijest Marsa. Zaključak je jasan: u razdoblju od prije 4,1 do 3,2 milijarde godina Mars je bio planet slanih jezera u koja su utjecale rijeke, a vjetrovi donosili prah koji se taložio u obliku sedimenta. No, što se točno dogodilo, kako su nastale te geološke formacije?

Kao prvo, Mars je – poput Mjeseca i drugih kamenitih nebeskih tijela u Sunčevom sustavu – formiran od bazičnih i ultrabazičnih stijena i minerala. Iza tih termina krije se za kemičara jednostavna činjenica da je riječ o bazičnim tvarima, stijenama i mineralima koji se zbog visokog sadržaja kalcija te malog sadržaja vezanog i slobodnog silicijeva dioksida otapaju u kiselinama. Kojima kiselinama? Svim kiselinama, a ponajviše u najrasprostranjenijoj kiselini u svemiru, kiselini kojoj je formula H2O, a najpoznatije ime voda.

Kada je prva voda preplavila Marsove doline, ona je počela otapati bazične minerale pretvarajući ih u minerale gline. I tako su nastala slana jezera: na dnu je bila glina, a povrh nje ono što je uz glinu nastalo trošenjem bazičnih stijena, naime koncentrirana otopina soli (brine), prije svega sulfata magnezija, kalcija i željeza. I tu prestaje sličnost s geološkim procesima na Zemlji.

Na našem planetu smektiti se preobražavaju, djelovanjem tlaka i temperture u Zemjinoj unutrašnjosti, u druge minerale gline. Pri tome dolazi do otpušanja i kemijske preobrazbe za njih vezane organske tvari. Ništa takvoga nije se dogodilo na Marsu. Na njemu su se smektiti djelomično preobrazili u druge minerale, ali ne u minerale gline. Zašto?

Odgovor koji nude autori spomenutog rada je jednostavan: za sve je kriva (ili zaslužna) koncentrirana otopina magnezijeva sulfata. Ta je otopina zbog hidrolize blago kisela, pa je otapala smektite. Iz slane vode počeli su se izlučivati minerali željeza, prije svega hematit, Fe2O3, magnetit, Fe3O4, i akaganeit, FeO(OH), a usto siderit (FeCO3) te jarosit, miješani bazični sulfat kalija i željeza, KFe(SO4)2(OH)6. Tom je procesu pripomoglo i isušivanje jezera uslijed promjene sastava Marsove atmosfere, pa su nastajali i tipični evaporiti – epsomit, gips, basanit i anhidrit. Sve to otkriva geološka karta koju su znanstvenici mukotrpno slagali na temelju podataka koje im je poslao Curiosity.

Ali to nije bio jedini geološki proces koji se odvijao na Marsu. Nalazak opalskog kremena i talka (milovke), a posebice serpentinita ukazuje na poces serpentinizacije, na djelovanje vruće vode. U tom procesu, procesu serpentinizacije, nastaje uz serpentinit još i vodik, a ako izvorna stijena sadržava ugljik, nastaje i metan. Sve u svemu vrlo zanimljiva geologija, čije smo tajne tek počeli otkrivati. Na Marsu sigurno nema Marsovaca, ali nema sumnje da je tamo nekoć bilo kanala, rijeka i jezera, a možda i života.

Nenad Raos, rođen 1951. u Zagrebu, je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu, a u posljednje vrijeme i za, naravno, BUG online. Autor je i 13 znanstveno-popularnih knjiga od kojih je posljednju, „The Cookbook of Life – New Theories on the Origin of Life“ napisao na engleskom jeziku. Urednik je rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji, za koji piše i redovite komentare. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.

 



DLS Stereo - One savršena je baza za 2.1 audio sustav vašeg televizora

DLS FLATSUB Stereo One

550 x 165 x 300 mm, 32 Hz @-6dB, 8,5 kg, 80W za sub + 2x35W satelitsko pojačalo

3.199 3.999 kn Kupi

Zvučnici uz koje zabava nikada ne prestaje

DALI Opticon 5 Black

51 - 32,000 Hz, 30 - 150W, 88.0 dB, 891 x 195 x 310 mm, 15.6 kg

8.099 9.589 kn Kupi

Novi dizajn stereo pojačala s zaslonom za jednostavnije korištenje

VINCENT SV-121

2x80W/8 Ohm, 2 x 130W/7 Ohm output, 20Hz, 90dB, 430 x 95 x 380mm, 10kg

3.999 kn 4.999 kn Kupi