Kamienie prosto z Marsa

Powierzchnie odległych światów mogliśmy poznawać na długo przed wystrzeleniem w ich kierunku pierwszych sond. Wszystko dzięki temu, że obce globy Księżyca czy Marsa, a przynajmniej ich odłamki, pierwsze przyfrunęły do nas. Bez niczyjej pomocy.

Ale w jaki sposób?

Fakt, że kamień pochodzący z planety oddalonej o dziesiątki milionów kilometrów może trafić na Ziemię, wprawia w zdumienie. Dziwi nas to głównie dlatego, że na co dzień poruszamy się w świecie stosunkowo silnej grawitacji. Odkąd trwa era eksploracji kosmosu, doskonale zdajemy sobie sprawę z tego, jak wiele energii musimy zapewnić naszym wehikułom aby uciekły przed siłą ciążenia. I rzeczywiście, trudno nam sobie wyobrazić naturalny proces, najpewniej rodzaj eksplozji, który pozwoliłby odłamkom osiągnąć prędkość ucieczki wynoszącą ponad 11 km/s.

Wszystko staje się bardziej klarowne, kiedy przypomnimy sobie, iż niektóre ciała Układu Słonecznego posiadają znacznie mniejszą masę od matczynej planety, a tym samym potrzeba proporcjonalnie mniej energii aby zerwać niewidzialny łańcuch grawitacji. W ten sposób, prędkość ucieczki dla naszego naturalnego satelity wynosi zaledwie 2,4 km/s, dla Merkurego 4 km/s, a dla Marsa 5 km/s. Gorzej ma się sprawa z Wenus. Jako, że siostrzana planeta dysponuje gęstą atmosferą i masą zbliżoną do ziemskiej, nie natrafiamy na wenusjańskie przesyłki.

5 km/s jakie musi osiągnąć obiekt przy ewakuacji z Marsa to mniej niż połowa prędkości ucieczki z Ziemi, ale nadal nie mało. Wciąż należy pamiętać, że katastrofy wybijające w powietrze tak szybkie pociski nie zdarzają się codziennie, nawet na czerwonym globie. Z drugiej strony kamienie z marsjańskim rodowodem nie posiadają imponujących rozmiarów, wiele z nich to w istocie okruchy o masie kilkuset gramów.

Meteoryt SAU 005, należący do klasy shergottytów.
Meteoryt SAU 005, należący do klasy shergottytów.

Kiedy pędzący z ogromną prędkością meteoryt uderza w powierzchnię Marsa, wybijając krater o średnicy kilkudziesięciu kilometrów, część energii wyrzuca w atmosferę chmurę pyłu i skał. Zdecydowana większość odłamków traci impet poddając się grawitacji i spada z powrotem. Jednak jakiś niewielki odsetek skał jest na tyle lekki i wznosi się po takiej trajektorii, aby wyjść w przestrzeń. Cały proces przypomina międzyplanetarnego berka: fragment niewielkiej planetoidy trafia, dajmy na to, w Księżyc, wyrzucone odłamki satelity bombardują Marsa, a kawałek czerwonej planety może wylądować na naszej planecie.

Meteoryty SNC, czyli goście z Marsa

Potrzeba niewiarygodnego szczęścia aby taki kamyczek pofrunął akurat w stronę Ziemi i został wyłapany przez jej grawitację, dlatego wielu naukowców długo podchodziło z ostrożnością do hipotezy o meteorytach pochodzących z obcych planet. Dopóki jedyny dowód stanowiło geologiczne niedopasowanie poszczególnych znalezisk do obszarów, na których je odkrywano, łatwo było o kontrargumenty. Zakładano, iż skała mogła pochodzić z Ziemi i zostać przetransportowana na inny kontynent przez jakiś naturalny proces, jak wybuch wulkanu czy właśnie uderzenie meteorytu. Wysuwano nawet teorie o silnej eksplozji, jaka mogłaby wynieść odpryski skorupy ziemskiej na niską orbitę, skąd po latach wróciłyby z powrotem. Pomysł ten niespecjalnie przysłużył się sceptykom. Pomyślmy: skoro przyjmujemy, że na Ziemi mogło dojść do kataklizmu rozpędzającego okruchy skalne wielkości pięści, do prędkości około 11 km/s, to tym bardziej nie możemy odrzucić możliwości zaistnienia podobnych zdarzeń na mniej masywnym Marsie.

Sceptycy ostatecznie usunęli się w cień po chemicznej analizie badanych meteorytów. Wykazała ona ślady substancji egzotycznych, jak choćby niespotykanego na Ziemi izotopu tlenu. Z kolei geologowie zauważyli słabe namagnesowanie obecnego w próbkach żelaza, które wskazuje na występowanie mizernego pola magnetycznego w miejscu ich powstania. W każdym razie znacznie słabszego niż pole występujące na Ziemi. W końcu, wiek kontrowersyjnych kamieni jednoznacznie wyeliminował spośród kandydatów na ich ojczyznę, niemal wszystkich konkurentów Marsa. To bardzo ważne: żaden okaz nie jest starszy niż 1,4 miliarda lat (poza drobnymi wyjątkami, jak ALH 84001), ale jednocześnie wszystkie należą do klasy skał magmowych. (Dla porządku, naukowcy podzielili znaleziska na trzy podstawowe grupy o nieprzyjemnie brzmiących nazwach: shergottyty, nakhlitty, oraz chassigny. W skrócie mówimy o meteorytach SNC. Nieco różnią się między sobą wiekiem i składem, ale wszystkie należą do skał magmowych, przypominających budową ziemskie bazalty.)

Zestawienie młodego wieku z taką strukturą oznacza, że SNC nie mogą pochodzić z ciała, które od prawie półtora miliarda lat nie wykazuje aktywności wulkanicznej. Odpadają więc wszelkie planetoidy i niemal na pewno Księżyc. Jako, że z powodów opisanych wcześniej w grę nie wchodzi także Wenus, na placu boju pozostaje w zasadzie wyłącznie czerwona planeta.

"Skamielina" ALH 84001. Życie z Marsa, czy Ziemskie zanieczyszczenie?
“Skamielina” ALH 84001. Życie z Marsa, czy ziemskie zanieczyszczenie?

Rewelacje z Allan Hills

Do dziś, liczbę odkrytych meteorytów o przypuszczalnie marsjańskim rodowodzie, należy podawać w dziesiątkach. O ich ważności świadczy choćby zamieszanie wywołane przez słynny ALH 84001. Odnaleziony na Antarktydzie dwukilogramowy kamień, zawierał ślad czegoś przypominającego skamieniałość drobnoustroju. Nie trzeba było długo czekać, aby świat obiegła wieść o tym jakoby w odległej przeszłości Mars tętnił życiem. Odkryty kilka lat temu meteoryt NWA7034, zawierający w sobie spore ilości wody, dodatkowo wzmocnił te nadzieje.

To tylko kontrowersyjna hipoteza, jak na razie daleka od potwierdzenia. Jednak sam fakt powstania tak dalekosiężnych koncepcji, wyłącznie w oparciu o niewielki skrawek skały odnaleziony na lodowym pustkowiu, wydaje się niezwykły. A możemy być niemal pewni, że pod biegunowymi śniegami i pustynnymi piaskami, setki równie lub bardziej interesujących meteorytów, wciąż czeka na odkrycie.

Literatura uzupełniająca:
H. McSween, Od Gwiezdnego Pyłu do Planet. Geologiczna podróż przez Układ Słoneczny, Warszawa 1996;
A. Pilski, Nieziemskie skarby, Warszawa 1999;
What is ALH 84001, the Mars meteorite with the possible fossils?, [online: lpi.usra.edu/lpi/meteorites/The_Meteorite.shtml].
Hipoteza to nie teoria. Zapamiętaj! 7 dowodów na to, że nauka bywa niebezpieczna 7 niesamowitych zdjęć Hubble’a (Waszym zdaniem)