Un meteorite contiene prove di acqua liquida su Marte 742 milioni di anni fa

I ricercatori dimostrano che il meteorite Lafayette, riscoperto in un cassetto della Purdue University nel 1931,  è stato esposto ad acqua liquida mentre si trovava su Marte.

 

 

Un asteroide colpì Marte 11 milioni di anni fa e fece precipitare pezzi del pianeta rosso nello spazio. Uno di questi pezzi di Marte alla fine si è schiantato sulla Terra da qualche parte vicino a Purdue ed è uno dei pochi meteoriti che possono essere ricondotti direttamente a Marte. Questo meteorite fu riscoperto in un cassetto della Purdue University nel 1931 e quindi chiamato Lafayette Meteorite.

Durante le prime indagini sul meteorite Lafayette, gli scienziati hanno scoperto che aveva interagito con l’acqua liquida mentre era su Marte.

Gli scienziati si sono chiesti a lungo quando sia avvenuta l’interazione con l’acqua liquida. Una collaborazione internazionale di scienziati, tra cui due del College of Science della Purdue University, ha recentemente determinato l’età dei minerali nel meteorite Lafayette che si è formato quando c’era acqua liquida. Il team ha pubblicato i suoi risultati su Geochemical Perspective Letters.

Marissa Tremblay, assistente professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra, Atmosferiche e Planetarie (EAPS) della Purdue University, è l’autrice principale di questa pubblicazione.

Utilizza gas nobili come l’elio, il neon e l’argon, per studiare i processi fisici e chimici che modellano le superfici della Terra e di altri pianeti.

Spiega che alcuni meteoriti provenienti da Marte contengono minerali che si sono formati attraverso l’interazione con l’acqua liquida mentre erano ancora su Marte.

“La datazione di questi minerali può quindi dirci quando c’era acqua liquida sulla superficie di Marte o vicino ad essa nel passato geologico del pianeta”, dice.

“Abbiamo datato questi minerali nel meteorite marziano Lafayette e abbiamo scoperto che si sono formati 742 milioni di anni fa. Non pensiamo che ci fosse abbondante acqua liquida sulla superficie di Marte in questo momento. Invece, pensiamo che l’acqua provenga dallo scioglimento del vicino ghiaccio sotterraneo chiamato permafrost, e che lo scioglimento del permafrost sia stato causato dall’attività magmatica che si verifica ancora periodicamente su Marte fino ai giorni nostri”.

In questa pubblicazione, il suo team ha dimostrato che l’età ottenuta per la tempistica dell’interazione acqua-roccia su Marte era robusta e che il cronometro utilizzato non era influenzato da ciò che accadde a La Fayette dopo che fu alterato in presenza di acqua.

“L’età potrebbe essere stata influenzata dall’impatto che ha espulso il meteorite Lafayette da Marte, dal riscaldamento che Lafayette ha sperimentato durante gli 11 milioni di anni in cui ha fluttuato nello spazio, o dal riscaldamento che Lafayette ha sperimentato quando è caduto sulla Terra e ha bruciato un po’ nell’atmosfera terrestre”, dice.

“Ma siamo stati in grado di dimostrare che nessuna di queste cose ha influenzato l’età dell’alterazione acquosa a Lafayette”.

Ryan Ickert, ricercatore senior presso Purdue EAPS, è coautore dell’articolo. Utilizza isotopi pesanti radioattivi e stabili per studiare le scale temporali dei processi geologici.

Ha dimostrato che altri dati isotopici (precedentemente utilizzati per stimare i tempi dell’interazione acqua-roccia su Marte) erano problematici e probabilmente erano stati influenzati da altri processi.

“Questo meteorite ha la prova unica che ha reagito con l’acqua. La data esatta di questo è stata controversa e le nostre date di pubblicazione quando l’acqua era presente”, dice.

Trovato in un cassetto

Grazie alla ricerca, si sa molto sulla storia delle origini del meteorite Lafayette. È stato espulso dalla superficie di Marte circa 11 milioni di anni fa da un evento di impatto.

“Lo sappiamo perché, una volta espulso da Marte, il meteorite ha subito il bombardamento di particelle di raggi cosmici nello spazio, che ha causato la produzione di alcuni isotopi a Lafayette”, dice Tremblay.

“Molti meteoroidi sono prodotti da impatti su Marte e altri corpi planetari, ma solo una manciata alla fine cadrà sulla Terra”.

Ma una volta che La Fayette ha colpito la Terra, la storia si fa un po’ confusa. Si sa per certo che il meteorite è stato trovato in un cassetto della Purdue University nel 1931.

Ma come sia arrivato lì è ancora un mistero. Tremblay e altri hanno fatto passi da gigante nello spiegare la storia della linea temporale post-Terra in una recente pubblicazione.

“Abbiamo usato contaminanti organici provenienti dalla Terra trovati a Lafayette (in particolare, malattie delle colture) che erano particolarmente diffusi in certi anni per restringere il campo quando potrebbe essere caduto e se la caduta del meteorite potrebbe essere stata testimoniata da qualcuno”, afferma Tremblay.

Meteoriti: capsule del tempo dell’universo

I meteoriti sono solide capsule del tempo provenienti da pianeti e corpi celesti del nostro universo.

Portano con sé frammenti di dati che possono essere sbloccati dai geocronologi.

Si distinguono dalle rocce che possono essere trovate sulla Terra da una crosta che si forma dalla sua discesa attraverso la nostra atmosfera e spesso formano un ingresso infuocato visibile nel cielo notturno.

“Possiamo identificare i meteoriti studiando quali minerali sono presenti in essi e le relazioni tra questi minerali all’interno del meteorite”, afferma Tremblay.

“I meteoriti sono spesso più densi delle rocce terrestri, contengono metallo e sono magnetici. Possiamo anche cercare cose come una crosta di fusione che si forma durante l’ingresso nell’atmosfera terrestre. Infine, possiamo usare la chimica dei meteoriti (in particolare la loro composizione isotopica dell’ossigeno) per identificare da quale corpo planetario provengono o a quale tipo di meteorite appartengono”.

Una collaborazione internazionale

Il team coinvolto in questa pubblicazione comprendeva una collaborazione internazionale di scienziati. Il team comprende anche Darren F. Mark, Dan N. Barfod, Benjamin E. Cohen, Martin R. Lee, Tim Tomkinson e Caroline L. Smith in rappresentanza del Centro di ricerca ambientale delle università scozzesi (SUERC), del Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente dell’Università di St Andrews, della Scuola di Scienze Geografiche e della Terra dell’Università di Glasgow, della Scuola di Scienze della Terra dell’Università di Bristol, e il Science Group presso il Museo di Storia Naturale di Londra.

“Prima di trasferirci a Purdue, Ryan ed io lavoravamo entrambi presso il Centro di ricerca ambientale delle università scozzesi, dove si svolgevano le analisi isotopiche argon-argon dei minerali di alterazione a Lafayette”, afferma Tremblay.

“I nostri collaboratori del SUERC, dell’Università di Glasgow e del Museo di Storia Naturale hanno già svolto molto lavoro studiando la storia di Lafayette”.

La datazione dei minerali di alterazione a Lafayette e, più in generale, in questa classe di meteoriti provenienti da Marte chiamati nakhlites, è stato un obiettivo a lungo termine nella scienza planetaria perché gli scienziati sanno che l’alterazione è avvenuta in presenza di acqua liquida su Marte.

Tuttavia, questi materiali sono particolarmente difficili da datare e i precedenti tentativi di datarli erano stati molto incerti e/o probabilmente influenzati da processi diversi dall’alterazione acquosa.

“Abbiamo dimostrato un modo robusto per datare i minerali di alterazione nei meteoriti che possono essere applicati ad altri meteoriti e corpi planetari per capire quando l’acqua liquida potrebbe essere stata presente”, dice Tremblay.

Grazie allo Stahura Undergraduate Meteorite Fund, Tremblay e Ickert saranno in grado di continuare a studiare la geochimica e la storia dei meteoriti e gli studenti universitari di Purdue EAPS saranno in grado di assistere in questa ricerca.

 

Foto: Purdue University