Uzaydan Gelen Kanıt: Mars’ın Volkanik Geçmişi Gün Yüzüne Çıktı
Nadir bulunan bir Mars meteoriti, Mars’taki karmaşık volkanik süreçleri ve manto heterojenliğini ortaya çıkararak gezegenin magmatik evrimi ve termal geçmişi hakkında yeni ipuçları sundu.
Planet dergisinin ilk sayısında yayınlanan çığır açıcı bir keşifte, Chengdu Teknoloji Üniversitesi’ndeki bilim insanları yeni tanımlanan bir Mars kayasının nasıl oluştuğunu ortaya koydu. Bu örnek -Kuzeybatı Afrika (NWA) 16254- gabroik şergottit grubuna aittir ve önemli jeokimyasal tükenme gösteren türünün ilk örneği olarak öne çıkmaktadır. Ekip, bileşimini inceleyerek Mars’ın volkanik geçmişine ve manto ile kabuğunun zaman içinde nasıl etkileşime girdiğine dair yeni bir pencere açtı.
Gezegen Bilimi Araştırma Merkezi’nden Dr. Jun-Feng Chen liderliğinde araştırmacılar, iki aşamalı bir soğuma ve kristalleşme dizisinin izini sürmek için ayrıntılı mineral haritaları ve kimyasal analizler kullandılar. Basıncın 4,3 ila 9,3 kbar’a ulaştığı derinliklerde, ilk olarak magnezyum açısından zengin piroksen kristalleri şekillenerek kayanın en erken büyüme aşamasını işaret etti.
Erimiş malzeme daha sığ seviyelere (4 kbar’dan daha az) yükseldikçe, daha yavaş soğuyarak demir açısından zengin piroksen jantların ve plajiyoklazın oluşmasına izin vermiştir. Ortaya çıkan iri taneli doku, yaşlı, tükenmiş bir manto kaynağından tekrarlanan eriyik ekstraksiyonunun bir kaydını korur. Bu bulgular, gezegenin magmatik evrimini yeniden yapılandırmak için bulmacanın önemli bir parçasını sağlamaktadır.
Bu çalışmada incelenen NWA 16254 örneğinin tamamının görüntüsü. (a) TIMA tarafından elde edilen bir geri saçılmış elektron (BSE) görüntüsü. (b) TIMA aracılığıyla mineralojik haritalama. (c) TIMA ile elde edilen demir içeriğinin dağılım haritası. (d) TIMA ile elde edilen kalsiyum içeriğinin dağılım haritası. Aug = augite, Pig = pigeonite, Pig-Fe = Fe bakımından zengin pigeonite; Mask = maskelynite, Fay = fayalite, Qtz = quartz; Ilm = ilmenite. Şekil 2 NWA 16254 meteoriti ve diğer tükenmiş shergottitler için tüm kayanın kondrit-normalleştirilmiş nadir toprak element desenleri. Gri çizgiler Udry ve diğerlerinin (2020) verilerini temsil etmektedir. Kredi: Chen, J.-F., Tian, X., & Cao, F.
Benzersiz Bir Jeokimyasal İmza
Meteoritin hafif nadir toprak elementi (LREE) tükenmesi (Şekil 2) ve düşük oksijen fugasitesi (fO2=IW-1.0) ile işaretlenen jeokimyasal tükenmesi, onu nadir bulunan QUE 94201 meteoriti ile aynı hizaya getirerek ortak bir magma kaynağına işaret etmektedir. Kabuk odalarında yavaş soğumanın göstergesi olan gabroik dokusu, onu yeraltı magmatizmasının eşsiz bir arşivi olarak ayırır.
Bu bulgular, NWA 16254’ün Ti3+ içeren ilmenit toplulukları ile desteklenen sürekli düşük fO2’si, kristalleşme sırasında sürekli indirgeyici koşullar anlamına geldiğinden, Mars volkanik evriminin mevcut modellerine meydan okumaktadır. Bu durum, Mars’ın mantosunun heterojenliğinin altını çizmekte ve gezegenin milyarlarca yıllık redoks evrimi hakkında soruları gündeme getirmektedir. Gelecekteki jeokronolojik çalışmalar, bu göktaşının eski manto erimesini mi (~2,4 milyar yıl önce) yoksa daha genç magmatik aktiviteyi mi temsil ettiğini çözebilir ve Mars’ın termal geçmişine dair ipuçları sunabilir.
Çalışmada, mineral zonlama ve eser element dağılımlarını izlemek için TESCAN Entegre Mineral Analizörü (TIMA) haritalama ve lazer ablasyon-indüktif olarak eşleşmiş plazma-kütle spektrometresi (LA-ICP-MS) dahil olmak üzere en son tekniklerden yararlanılmıştır. Bu yöntemler, magma odası dinamiklerinin yeniden yapılandırılması için kritik bir olgu olan piroksen çekirdekleri ve kenarlarındaki ayrışmış jeokimyasal davranışları ortaya çıkardı. Araştırmacılar için, NWA 16254’ün iyi korunmuş jeokimyasal imzaları, izotopik analizler için birincil bir hedef sunmakta, potansiyel olarak Mars manto tükenmesinin zaman çizelgelerini ortaya çıkarmakta ve gezegensel farklılaşma modellerini rafine etmektedir.
Kaynak: https://scitechdaily.com