En meteorit, der blev fundet i Sahara i 2022, åbner nu et sjældent vindue til Mars’ tidligste geologi. Teghaza 001 stammer fra klippe, som blev dannet for mindst 4,1 milliarder år siden. En undersøgelse offentliggjort i Science den 29. oktober beskriver dens usædvanlige sammensætning og spor efter møder mellem vand og sten på den unge planet.

Det nye er altså analysen og den samlede karakteristik af prøven, ikke selve fundet i ørkenen. Arbejdet ledes af Yang Liu fra NASA’s Jet Propulsion Laboratory og bygger videre på tidligere undersøgelser af meteoritten. Allerede i juni offentliggjorde holdet en særskilt undersøgelse af vandets isotopsignatur i dens mineraler.

En sjælden prøve af den gamle skorpe

Mars’ overflade rummer meget gammelt terræn, men de meteoritter, forskerne kan undersøge i laboratoriet, giver en skæv stikprøve. De fleste repræsenterer langt yngre geologiske begivenheder. Derfor kan en gammel sten med flere forskellige mineraler udfylde et hul mellem satellitternes kort og de fysiske prøver på Jorden.

Teghaza 001 er en langsomt afkølet magmatisk bjergart. Dens kombination af mineraler, struktur og kemi adskiller sig fra andre kendte Mars-meteoritter. Den nye undersøgelse peger på, at materialet kommer fra en gammel del af skorpen, dannet af magma fra en kemisk særpræget kilde i planetens kappe.

Det gør prøven interessant på to niveauer: Den kan fortælle om forholdene nær overfladen, hvor klippen udviklede sig, og om det dybere materiale, som magmaen oprindelig kom fra. Satellitter viser store landskaber, mens laboratoriet kan undersøge små mineralkorn. De to typer data besvarer forskellige spørgsmål og supplerer hinanden. En enkelt meteorit er dermed en mulighed for at forbinde processer flere steder i planeten.

Alderen er også en historie om forandring

Forskerne undersøgte blandt andet zirkonkrystaller og andre mineraler, der kan bruges til aldersbestemmelse. Her er sondringen mellem dannelse og senere ændringer afgørende. En måling kan datere en begivenhed, som har ændret mineralernes isotopiske ur, frem for præcist at angive det øjeblik, hvor magmaen først størknede.

Holdets fortolkning er, at klippen blev påvirket af vand på Mars omkring 4,1 milliarder år tilbage. Den oprindelige dannelse må derfor være mindst så gammel og kan ligge endnu længere tilbage. Tallet skal læses som en nedre grænse for bjergartens alder, ikke som en fødselsdato uden usikkerhed.

En del af arbejdet benyttede en rubidium-strontium-metode, som analyserer enkelte mineralkorn direkte på en lille prøves overflade. Ifølge NASA krævede den et stykke mindre end en fingernegl. Det har praktisk betydning, når materialet er sjældent: Mere kan bevares til kommende analyser frem for at blive opløst i én samlet måling.

Vandet efterlod kemiske spor

Junistudiet fokuserede på mineralet apatit, som indeholder brint i sin struktur. Forskerne målte både vandindhold og forholdet mellem almindelig brint og den tungere variant deuterium. Resultaterne blev fortolket som en blanding af vand knyttet til magma og en komponent med præg fra Mars’ gamle vandsystem.

Den analyse understøtter et billede af udveksling mellem magma, vandpåvirket skorpe og planetens ydre miljø tidligt i historien. Sammen med den nye karakteristik gør det meteoritten til mere end et gammelt stykke sten. Dens mineraler kan bevare flere kapitler af den samme geologiske udvikling.

Hjemstedet kan indsnævres, men er ikke kendt

Et nedslag har på et tidspunkt slået materialet fri af Mars, hvorefter det endte på Jorden. Men prøven kom uden det præcise geologiske stedkort, som en robot på overfladen kan registrere. Forskerne kan sammenligne dens mineraler med målinger fra kredsløb, men ikke udpege et sikkert oprindelsessted.

NASA’s kort viser 13 områder med matchende mineralogi og kemi. Sporene peger mod de sydlige højlande, mens selve kildekrateret fortsat er ukendt. Det begrænser, hvor detaljeret historien kan rekonstrueres. Resultaterne viser heller ikke, at der fandtes liv: De handler om klippens dannelse og vandets påvirkning, som kommende undersøgelser kan præcisere.

Kilder og videre læsning

Har du fundet en fejl? Læs om rettelser.