8 ม.ค. เวลา 07:57 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ร่องรอยน้ำร้อนจัดบนดาวอังคารยุคแรกสุด

นักวิจัยได้พบสิ่งที่อาจเป็นหลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดของกิจกรรมน้ำพุร้อนหรือปล่องระบายความร้อนใต้มหาสมุทรบนดาวอังคาร จากการวิเคราะห์เม็ดเซอร์คอนที่มีอายุ 4.45 พันล้านปีจากอุกกาบาตดาวอังคารที่เรียกว่า เจ้าหญิงสีนิล
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคอร์ตินได้พบสิ่งที่อาจเป็นหลักฐานโดยตรงของกิจกรรมน้ำร้อนโบราณบนดาวอังคาร ซึ่งบอกว่าดาวเคราะห์อาจจะเคยเอื้ออาศัยได้ในบางช่วงในอดีต ทีมได้ศึกษาเม็ดเซอร์คอน(zircon; เพทาย-ผู้แปล) จากอุกกาบาตดาวอังคาร NWA7034 หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า เจ้าหญิงสีนิล(black beauty) การวิเคราะห์เผยให้เห็นร่องรอยทางธรณีเคมีจากของไหลที่อุดมไปด้วยน้ำภายในเม็ดแร่
NWA 7034
Dr. Aaron Cavosie ผู้เขียนร่วมจากสำนักวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์ เคอร์ติน อธิบายว่าการค้นพบนี้เปิดช่องทางใหม่สู่ระบบระบายความร้อนที่พื้นมหาสมุทร(hydrothermal system) ของดาวอังคารโบราณ ที่เชื่อมโยงกับกิจกรรมภูเขาไฟและให้แง่มุมที่สำคัญอย่างยิ่งสู่ศักยภาพความสามารถในการเอื้ออาศัยได้ในยุคต้นของดาวเคราะห์ เราใช้ธรณีเคมีระดับนาโนเพื่อตรวจจับหลักฐานธาตุจากน้ำร้อนบนดาวอังคารเมื่อ 4.45 พันล้านปีก่อน เขากล่าว
บนโลก ในสภาพแวดล้อมที่ทารุณของน้ำพุร้อนและปล่องระบายความร้อนที่ก้นมหาสมุทรก็ยังมีจุลชีพที่เรียกว่า extremophiles อยู่ ระบบระบายความร้อนใต้น้ำมีความสำคัญต่อการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลกและการค้นพบของเราก็บอกว่าดาวอังคารเองก็เคยมีน้ำ ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เอื้ออาศัยได้ ในช่วงต้นสุดของการก่อตัวเปลือก
จากการถ่ายภาพและตรวจสอบสเปคตรัมระดับนาโน ทีมได้จำแนกรูปแบบธาตุในเซอร์คอนชิ้นนี้ซึ่งมีเหล็ก, อลูมินัม, อิตเทรียม และโซเดียม ธาตุเหล่านี้ถูกเติมเข้าไปเมื่อเซอร์คอนก่อตัวขึ้นเมื่อ 4.45 พันล้านปีก่อน บอกว่าเคยมีน้ำอยู่ในกิจกรรมแมกมายุคต้นของดาวอังคาร
อุกกาบาตดาวอังคาร NWA 7034 AKA Black Beauty
ธาตุอย่างเหล็ก, อลูมินัม และโซเดียมก่อตัวเป็นชั้นๆ เรียงตัวกันอย่างดีในเซอร์คอนนี้ คล้ายกับที่พบในหัวหอม ธาตุเหล่านี้มักไม่ค่อยพบในเซอร์คอน หลังจากที่เราได้พบพวกมันในเซอร์คอนดาวอังคาร เราก็หันเหความสนใจกลับมาที่โลกเพื่อดูว่าสภาพแวดล้อมแบบใดที่สร้างรูปแบบเช่นนี้
หนึ่งในไม่กี่ที่บนโลกที่จะพบเซอร์คอนที่มีชั้นของธาตุเหล่านี้เรียงตัวกัน มาจากโอลิมปิกแดม(Olympic Dam) ซึ่งเป็นแหล่งทรัพยากรทองแดง, ยูเรเนียม และทองคำขนาดใหญ่ในออสเตรเลียใต้ ความเชื่อมโยงก็คือ เป็นที่ทราบกันดีว่าเซอร์คอนจากโอลิมปิกแดม ก่อตัวขึ้นจากระบบปล่องแมกมาใต้น้ำ นี่หมายความว่าของไหลที่อุดมไปด้วยน้ำร้อนนี้ปรากฏและมีปฏิสัมพันธ์กับกรานิตเพื่อก่อตัวเซอร์คอนขึ้นมา ของไหลเหล่านั้นนำมาซึ่งธาตุที่หาได้ค่อนข้างยากเหล่านั้น
ภาพขยายใต้กล้องจุลทรรศน์แสดงชิ้นเซอร์คอน B-แสดงรอยจากการกระแทกคู่(112) twins C ถึง F-แผนที่แสดงปริมาณเปรียบเทียบของธาตุต่างๆ ในเซอร์คอน
Dr. Cavosie บอกว่างานวิจัยยังแสดงว่าแม้แต่เปลือกดาวอังคารจะเผชิญกับการชนของอุกกาบาตอย่างหนักหน่วงที่ทำให้พื้นผิวส่วนใหญ่พังทลาย แต่ก็ยังมีน้ำปรากฏอยู่ในยุคพรีโนอาเคียน(pre-Noachian) ตอนต้น คือก่อน 4.1 พันล้านปีก่อน เราบอกไม่ได้แน่นอนว่ามีน้ำของเหลวปรากฏบนพื้นผิวดาวอังคารในเวลานั้นหรือไม่ แต่เราคิดว่าเป็นไปได้ ของไหลแมกมาบางส่วนน่าจะหนีออกมาที่พื้นผิวและปล่อยน้ำให้กับชั้นบรรยากาศ
ภาพที่ได้ใหม่ก็คือ โลกและดาวอังคารในยุคต้นสุดมีความคล้ายกัน คือต่างก็เปียกชื้น ซึ่งทราบกันดีจากการวิเคราะห์เซอร์คอนที่เก่าแก่ที่สุดบนโลกพบว่ามีน้ำของเหลวอยู่ตั้งแต่อย่างน้อย 4.3 พันล้านปีก่อน ขณะนี้เรามีหลักฐานน้ำบนดาวอังคารที่เก่าแก่มากกว่าไปอีก หลักฐานใหม่นี้สอดคล้องกับหลักฐานจำนวนมากที่บอกถึงน้ำบนดาวอังคารในยุคโนอาเคียน(4.1 ถึง 3.7 พันล้านปีก่อน) ซึ่งในเวลาเดียวกันนั้น ก็พบหลักฐานการมีสิ่งมีชีวิตบนโลก แล้วทำไมดาวอังคารจะมีสภาพคล้ายกันไม่ได้
การศึกษาเซอร์คอนชิ้นนี้ของเคอร์ตินในปี 2022 พบว่ามันถูกกระแทกด้วยการชนจากอุกกาบาตก้อนหนึ่ง ทำให้มันเป็นเซอร์คอนที่ถูกกระแทก(shocked zircon) จากดาวอังคารชิ้นแรกและชิ้นเดียวที่เคยพบ เขากล่าว
ไดอะแกรมแสดงประวัติผลึกในเซอร์คอนในอุกกาบาตเจ้าหญิงสีนิล
การศึกษาใหม่นำเราไปไกลอีกขั้นในการเข้าใจดาวอังคารยุคต้น โดยการจำแนกร่องรอยของของไหลที่อุดมไปด้วยน้ำ จากช่วงที่เม็ดแร่นี้ก่อตัวขึ้น โดยให้ตัวระบุทางธรณีเคมีของน้ำในเปลือกดาวอังคารที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยพบมา การค้นพบนี้เผยแพร่ในวารสาร Science Advances
แหล่งข่าว scitechdaily.com : 4.45 billion-year-old meteorite points to hot, habitable waters on early Mars
sciencealert.com : the oldest evidence for water on Mars reveals it was extremely hot
โฆษณา