NASA için araştırma yapan bilim insanları: Sahra Çölü'nde bulunan Teghaza 001'in 4,1 milyar yıldan daha önce oluşmuş!

Bilim insanları, Dünya'da bulunan en eski Mars meteoritlerinden biri olan Teghaza 001'in mineralojisi ve kimyasıyla eşleşen Mars'taki 13 yeri belirledi.

NASA tarafından finanse edilen çalışma, şimdiye kadar bulunan en eski Mars meteoritlerinden birinin ayrıntılarını ortaya koyuyor.

Teghaza 001 olarak adlandırılan bu pembe renkli kaya parçası, Dünya'da bulunan en eski Mars meteoritlerinden biridir.
Fotoğraf: © Darryl Pitt / Maine Mineral & Gem Museum

2022'de Sahra Çölü'nde pembe renkli bir meteorit bulunduğunda, kimse onun kaç yaşında olduğunu veya nereden geldiğini bilmiyordu. NASA tarafından finanse edilen bilim insanları minerallerinin yaşını belirleyene kadar, yaklaşık 800 gramlık bu kayanın 4,1 milyar yıldan daha önce oluşmuş bir Mars parçası olduğunu fark etmediler; bu da onu şimdiye kadar bulunan en eski Mars meteoritlerinden biri yapıyor. Keşfedildiği Mali'deki tuz ovasının adını taşıyan Teghaza 001 meteoriti, Kızıl Gezegen'den bulunan yaklaşık 435 meteoritten biridir.

Perşembe günü Science dergisinde yayınlanan bir makalede , araştırmacılar Teghaza 001'in ilk karakterizasyonunu sunarak Mars'ın eski kabuğu ve oluşumuna dair nadir bir anlık görüntü sağladılar. Bilim insanlarının gelecekteki çalışmalardan öğrenecekleri, eski Mars'ta su ve kayaların nasıl etkileşimde bulunduğu da dahil olmak üzere birçok soruyu yanıtlamaya yardımcı olabilir. Haziran ayında Science Advances'te yayınlanan ayrı bir makale ise meteoritin su içeriğini detaylandırarak, suyun erken gezegenin yüzeyini nasıl şekillendirdiğine dair bir bakış açısı sunuyor.

NASA'nın Güney Kaliforniya'daki Jet İtki Laboratuvarı'ndan makalenin baş yazarı Yang Liu, "Ancak yakından incelemeye başladıktan sonra bu meteoritin gerçekten eşsiz olduğunu fark ettik," dedi. "Makalenin hakemlerinden biri buna Mars için bir Rosetta Taşı dedi."

Siyah bir arka plana yerleştirilmiş bir kaya örneğinin mikroskobik kesiti, gri ve siyah tonlarında, yoğun şekilde kırılmış, mozaik benzeri bir mineral dokusunu sergiliyor; sol üst köşede 1 milimetre ölçek çubuğu bulunuyor.

Mars'tan gelen Teghaza 001 meteoritinin bu dilimi, mineralojisi ve kimyası üzerinde çalışmalar yapmak için kullanıldı.
Kaynak: NASA/JPL-Caltech

Gül rengi taş

Teghaza 001'i diğer Mars meteoritlerinden ayıran şey, dokusu, yaşı ve volkanik minerallerinin benzersizliğidir. Dünya'da bulunan en eski üç Mars meteoritinden biridir. Diğerleri ise paha biçilmez olmakla birlikte, Mars'ın jeolojik tarihine dair daha sınırlı bilgiler sunmaktadır. Bunlar arasında neredeyse tamamen tek bir mineralden oluşan ve Teghaza 001 ile benzer yaşta olan ALH84001 de bulunmaktadır. "Kara Güzellik" lakaplı diğer meteorit ise yaklaşık 2,1 milyar yıl önce oluşmuş ve küçük volkanik kaya parçalarından oluşmaktadır.

Antik çağdaki benzerlerinden farklı olarak, Teghaza 001, gezegenin kabuğunun soğuyan magmadan nasıl oluştuğunu ve sonunda yer altı suyu tarafından nasıl değiştirildiğini anlatan bir magmatik mineral karışımına sahiptir. Göktaşının kendine özgü mineralojisi, NASA'nın Mars Keşif Uydusu'nun gezegenin kraterli güney yaylalarında gözlemlediğiyle örtüşüyor. Göktaşının Mars'ta tam olarak nereden geldiğini kimse asla bilemeyecek, ancak makale, Teghaza 001'in mineralojisi ve kimyasıyla eşleşen birkaç potansiyel yeri tanımlıyor.

"Bu, daha önce hiç örneğini almadığımız bir Mars bölgesinden elde ettiğimiz ilk Mars kabuğu parçası," diyor yeni makalenin ikinci yazarı ve JPL'de doktora sonrası araştırmacı olarak görev yaparken bu araştırmayı yürüten Lee Saper. Lee şu anda Silikon Vadisi'ndeki NASA Ames Araştırma Merkezi'nde bilim insanı olarak çalışıyor. "Su ve kaya arasındaki etkileşimleri ve hatta Mars atmosferinin su kaybettiği zamanki izini bile kaydediyor olabilir."

Dünya'da bulunan Mars meteoritleri birbirinden farklı olsa da, ortak bir geçmişe sahipler: Kızıl Gezegen'in yüzeyinden bir çarpma sonucu kopmuş ve ardından Dünya'ya, bilim insanlarının eline ulaşmalarını sağlayan bir yörünge izlemişlerdir. Meteoritler genellikle çöllerde veya karlı ovalarda, çorak manzaradan ayrıştıkları yerlerde koleksiyoncular tarafından bulunur. Bilim insanları, bir meteoritin Mars kökenli olduğunu, mineral ve kimyasal bileşenlerini NASA'nın Mars görevleri (Viking iniş araçları, Curiosity ve Perseverance gezici araçları dahil) tarafından toplanan verilerle eşleştirerek doğrulayabilirler.

Mars'ın renkli topografik haritası, güney yarımküre boyunca beyaz dairesel noktalarla işaretlenmiş, alçak mavi havzalardan yüksek kırmızı volkanik platolara kadar gezegenin yüksekliklerini göstermektedir.

Bilim insanları, Dünya'da bulunan en eski Mars meteoritlerinden biri olan Teghaza 001'in mineralojisi ve kimyasıyla eşleşen Mars'taki 13 yeri belirledi.
Kaynak: NASA/JPL-Caltech/USGS

Su işaretleri

Liu'ya ilk kez Teghaza 001'e bakması teklif edildiğinde, bu fırsatı neredeyse geri çevirecekti.

New Mexico Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, farklı gezegen cisimleri için jeokimyasal parmak izi görevi gören oksijen izotoplarına dayanarak, meteoritin Mars kökenli olduğunu zaten belirlemişlerdi. Bu durumda, araştırmacılar meteoritin oksijen izotoplarını diğer Mars meteoritlerinde görülenlerle eşleştirdiler. Teghaza 001, Kızıl Gezegen'den gelen en yaygın meteorit sınıfı olan şergottit türünde görünüyordu. Gezegen örnekleri konusunda uzman olan Liu, bunlardan bolca görmüştü, ancak yine de bir göz atmaya karar verdi.

En azından, daha önce görmediği tuhaf dokular ve sıra dışı mineraller vardı. Liu ve meslektaşları, Teghaza 001'de, bir kayanın oluşumuna dair ipuçları kaydeden ve jeologlar tarafından bir örneğin yaşını kesin olarak belirlemek için kullanılabilen zirkon kristalleri keşfettiler. Daha ileri analizler, Teghaza 001'in ne zaman oluştuğunu ve su değişimi gibi belirli değişikliklerin ne zaman meydana geldiğini ortaya çıkardı.

Caltech'ten ortak yazar Francois Tissot, araştırmacıların ekibi tarafından geliştirilen yeni bir yaş belirleme yöntemini kullanmalarına yardımcı oldu. Bir numunenin tamamen çözülüp analiz edildiği toplu analiz teknikleriyle karşılaştırıldığında, Tissot'un yerinde rubidyum-stronsiyum yaş belirleme yöntemi, bir tırnaktan daha küçük olan Teghaza 001 parçasını kullanarak yüzeyindeki tek mineral tanelerini analiz etti. Aşırı hassasiyeti ve hızıyla birlikte, bu teknik Mars meteoritleri gibi nadir örnekleri gelecekteki çalışmalar için koruyor.

Tissot, “Şu anda, bu tür yaş tayini yapabilen dünyadaki çok az laboratuvardan biriyiz ve bu kadar eski bir Mars meteoritinin yaşını belirleyen ilk laboratuvarız” dedi. “Amacımız, daha fazla Mars meteoritinin veya diğer gezegenlerden, uydularından ve asteroitlerden getirilen örneklerin yaş tayini için yol açmaktır.”

Yaş tayini sonuçları geldiğinde Liu şok oldu: Bu kaya, yaklaşık 4,1 milyar yıl önce Mars suyu tarafından değiştirilmişti ve bu da orijinal oluşumunun daha da erken olduğunu gösteriyordu. Teghaza 001 minerallerinin oksijen izotopları, dokusu ve kimyasındaki ipuçları, erken Mars'ta çok daha dinamik bir su döngüsüne işaret ediyor.

Bu yıl yayınlanan makaleler sadece bir başlangıç. Liu ve ortak yazarları, bilim camiasının geri kalanının Teghaza 001'den neler öğrenebileceğini görmek için sabırsızlanıyor.

Liu, "Henüz işin sadece yüzeyine dokunduk," dedi.