Svaka nova tehnologija u znanosti donosi i nova otkrića. Kada se pojavi metoda koja omogućuje detaljnu analizu bez oštećivanja uzorka, gotovo je sigurno da će je znanstvenici primijeniti na najvrjednije primjerke koje imaju. Upravo to učinio je međunarodni tim istraživača koji je primijenio dvije relativno nove, nedestruktivne metode skeniranja na jedan od najpoznatijih meteorita na svijetu – NWA 7034, poznatiji kao “Black Beauty”.

Novo istraživanje, dostupno u pretisku na platformi arXiv, potpisuje Estrid Naver s Tehničkog sveučilišta u Danskoj zajedno s koautorima. U radu opisuju kako su pomoću naprednih metoda računalne tomografije analizirali ovaj iznimno vrijedan uzorak marsovskog podrijetla bez njegova uništavanja.

Komad Marsa star 4,48 milijardi godina

Dio slave meteorita Black Beauty proizlazi iz njegova podrijetla. Riječ je o komadu Marsa koji je dospio na Zemlju, najvjerojatnije nakon snažnog udara na Crvenom planetu. Meteoritski materijal star je oko 4,48 milijardi godina, što ga čini jednim od najstarijih poznatih marsovskih uzoraka u Sunčevu sustavu. Osim znanstvene vrijednosti, meteorit je i vizualno upečatljiv, zbog čega je i dobio nadimak “Crna ljepotica”.

Dosadašnja istraživanja zahtijevala su rezanje dijelova meteorita kako bi se analizirala njegova unutrašnjost. Ti su se uzorci potom drobili ili otapali kako bi se otkrio njihov kemijski sastav. Takav pristup, iako znanstveno opravdan, nepovratno mijenja i oštećuje izvorni materijal.

Dvije vrste CT skeniranja: rendgensko i neutronsko

Razvoj računalne tomografije omogućio je znatno sofisticiraniji pristup. Postoje dvije glavne vrste CT skenera. Prvi, rendgenski CT, široko se koristi u medicini diljem svijeta. Izuzetno je učinkovit u otkrivanju teških i gustih elemenata poput željeza ili titana.

Druga, rjeđe korištena metoda jest neutronska tomografija. Umjesto rendgenskih zraka koristi neutrone koji prolaze kroz objekt. Rezultati takvog skeniranja mogu varirati, no metoda je osobito učinkovita u prodiranju kroz guste materijale te u detekciji vodika – ključnog sastojka vode.

Upravo su kombinacijom te dvije metode istraživači analizirali mali, prethodno polirani uzorak meteorita Black Beauty. Iako je riječ o nedestruktivnoj metodi, znanstvenici su radili s malim fragmentom veličine približno nokta.

Otkriveni novi tipovi stijenskih fragmenata

Analiza je pokazala prisutnost tzv. klasta. U geološkoj terminologiji klast označava manji fragment stijene uklopljen u veću stijenu. Pronalazak klasta nije bio iznenađenje jer je već desetljećima poznato da je Black Beauty sastavljen od takvih fragmenata, što je u skladu s njegovim nastankom nakon snažnog marsovskog udara koji je stopio različite stijene.

Međutim, tip klasta koji su sada otkrili bio je nov. Riječ je o tzv. klastima bogatima vodikom, poznatima kao “Hydrogen-rich Iron oxyhydroxide” ili H-Fe-ox. Ti vodikom bogati skupovi činili su približno 0,4 posto volumena analiziranog uzorka.

Na prvi pogled riječ je o maloj količini, no kemijski izračuni pokazuju da ti sitni fragmenti sadrže čak oko 11 posto ukupnog sadržaja vode u analiziranom uzorku meteorita.

Neočekivano visok udio vode

Procjenjuje se da Black Beauty sadrži oko 6.000 dijelova na milijun (ppm) vode, što je iznimno visoka vrijednost s obzirom na današnje sušne uvjete na Marsu. Ovo otkriće posebno je značajno jer nadopunjuje nalaze rovera Perseverance u krateru Jezero, gdje su također identificirani uzorci povezani s prisutnošću vode.

Iako Black Beauty potječe iz posve drugog dijela Marsa u odnosu na uzorke koje je prikupio rover, povezanost između tih nalaza snažno upućuje na to da je na površini Marsa prije više milijardi godina postojala rasprostranjena, vjerojatno tekuća voda.

Meteorit kao “misija povratka uzoraka” u jednoj stijeni

Black Beauty se često opisuje kao svojevrsna misija povratka uzoraka sadržana u jednoj stijeni. Ipak, znanstvenici su se nadali da će iste nedestruktivne CT metode primijeniti i na uzorke iz planirane misije Mars Sample Return. Posebno je važno to što CT skeniranje može prodrijeti kroz titansko kućište u kojem su uzorci pohranjeni.

No, nakon nedavne obustave tog programa, moglo bi proći mnogo vremena prije nego što takvi izravni planetarni uzorci budu analizirani naprednim alatima dostupnima na Zemlji.

Unatoč tome, u planu je kineska misija povratka uzoraka s Marsa, što daje nadu da čekanje možda neće biti predugo. Do tada, primjena istih nedestruktivnih metoda na druge marsovske meteorite čini se razumnim i znanstveno opravdanim pristupom.

Ova studija pokazuje kako tehnološki napredak ne samo da štiti dragocjene uzorke nego i produbljuje naše razumijevanje rane povijesti Marsa. Ako su sitni fragmenti unutar meteorita uspjeli otkriti tragove drevne vode, buduća istraživanja mogla bi dodatno promijeniti naš pogled na evoluciju Crvenog planeta.