2011 yılında Sahra Çölü’nde küçük bir göktaşı bulundu. Kuzeybatı Afrika (NWA) 7034 veya “Kara Güzellik” olarak adlandırılan kararmış volkanik kristal parçasının, bir asteroit çarpmasıyla uzaya fırlatılan küçük bir Mars parçası olduğu ortaya çıktı.

Ama Mars’ta nereden gelmişti? Bunu bilseydik, göktaşı bize Dünya benzeri komşumuzun nasıl oluştuğuna dair önemli ipuçları verebilirdi.

Kızıl gezegen sayısız asteroit çarpma krateriyle kaplıdır ve yakın zamana kadar hangisinin Kuzeybatı Afrika 7034’ün evi olduğunu söylemenin bir yolu yokmuş gibi görünüyordu.

Yeni araştırmada, kayalık Marslı ziyaretçinin kökenini belirlemek için 94 milyondan fazla kraterden geçtik: 5 milyon ila 10 milyon yıl önce bir asteroit çarpması tarafından oluşturulan komşu gezegenimizin güney yarımküresindeki bir krater.

Dünya neden bu kadar özel?

Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, bir gaz, toz ve buz diski çökerek Güneş’i, gezegenleri, onların uydularını ve Güneş Sistemi’nin geri kalanını oluşturdu. Birkaç milyon yıl sonra, erimiş madde kütleleri soğumaya ve kayalık gezegenler oluşturmaya başladı.

Dünyadaki gezegensel evrimin bu erken aşaması hakkında çok az şey biliyoruz. Erozyon ve tektonik plakaların hareketi, o kadar eski kayaları bulmayı çok zorlaştırıyor.

Gezegenlerin zaman içinde nasıl oluştuğu ve geliştiği hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyoruz, çünkü bu, Dünya’nın diğer gezegenlerden neden bu kadar farklı olduğunu anlamamıza yardımcı olacaktır.

Mars’a bakmak

Gezegenlerin kökeni hakkında daha fazla bilgi edinmek için uzay ajansları, jeolojik geçmişini ortaya çıkarmak için Mars’a çok sayıda sonda ve gezici gönderiyor.

Mars genellikle Dünya’nın kardeşi olarak kabul edilir. Geçmişte sıvı suya ev sahipliği yapmış, göller ve denizler oluşturmuş ve ayrıca uzun süre volkanik aktivite yaşamıştır.

Bununla birlikte, Mars’ın levha tektoniği ve yakın zamanda çok az erozyonu yoktur, bu nedenle eski kayaları Dünya’dakilerden daha iyi korunur.

Yeni nesil Mars misyonlarının temel amaçlarından biri, belirli bir konumdan, Jezero kraterinden örnekler toplamak ve bunları analiz için Dünya’ya geri göndermektir.

Mars meteorları

Bununla birlikte, kapsamlı bir şekilde araştırabileceğimiz bazı Mars örneklerine sahibiz. Dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlarda göktaşı şeklinde yaklaşık 300 parça Mars var ve bunlar son 30 yılda yoğun bir şekilde incelendi.

Bu meteorlar, son 20 milyon yılda Mars yüzeyinden yaklaşık bir düzine asteroit çarpmasıyla fırlatıldı. Bununla birlikte, Dünya’da bulunan tek Marslı kayaların kaynaklarının kesin yerleri bilinmemektedir.

Bu göktaşlarının kesin kökenlerini bulmak, birkaç ücretsiz örnek iade görevine eşdeğer olacaktır, bu nedenle araştırmacılar onlarca yıldır deniyorlar. Makine öğrenimi tekniklerinin tanıtılması nedeniyle ancak şimdi ulaşılabilir hale geldi.

Kraterlerin kataloglanması

Bu hafta rapor edilen araştırmamız, bilinen en ilginç Mars meteorlarından birinin kökenini ortaya koyuyor : Mars’tan bugüne kadar en çok çalışılan örnek olan NWA 7034.

Perth’deki Pawsey Süper Bilgi İşlem Araştırma Merkezi’ndeki süper bilgisayarı kullanarak, devasa miktarda yüksek çözünürlüklü Mars görüntülerini analiz ettik. Geliştirdiğimiz bir makine öğrenimi algoritmasıyla 94 milyondan fazla çarpma krateri belirledik.

Bu krater kataloğu şimdiye kadar yaratılmış en büyük kraterdir ve yaratılış tarihini daha önce hiç görülmemiş bir çözünürlükte anlamamızı sağlar.

Çapı 100 metreden küçük olan en küçük kraterlerin, 19 büyük ve çok genç çarpma kraterinden dışarıya doğru işaret eden ışınlar halinde dağıldığını keşfettik. Bu küçük darbelere ikincil kraterler denir ve büyük bir çarpmanın ardından enkazın geri dönmesinden kaynaklanır.

Bunu bilmek, kayaları uzaya fırlatamayacakları için yaklaşık 80.000 krateri Marslı meteoritlerin potansiyel kaynakları olarak ekarte edebileceğimiz anlamına geliyordu. Sadece 19 büyük kraterle kaldık.

Karratha kraterini bulmak

Daha sonra, NWA 7034 göktaşının özelliklerini (esas olarak yaşı, bileşimi ve manyetik özellikleri), gezegenin yörüngesindeki uzay aracı verilerinden çıkarılan 19 krateri çevreleyen yüzeyin özellikleriyle karşılaştırdık.

Ekibim ve ben, daha önce isimlendirilmemiş tek bir kraterin göktaşının tüm özelliklerini açıklayabileceğini fark ettik: Mars’ın güney yarım küresindeki Terra Cimmeria-Sirenum eyaletinde bulunan 10 km’lik bir krater.

Kraterin adı verilmedi çünkü daha önce kimse bunun çok ilginç olduğunu düşünmemişti. Karratha adını, Batı Avustralya’daki, Dünya’dan bugüne kadar tarihlenen en eski kayaya yakın bir kasabaya atıfta bulunarak önerdik.

Bu keşifle ilgili en heyecan verici şey, bu nadir Mars örneği ile Terra Cimmeria-Sirenum bölgesinin benzersiz özellikleri arasında bir bağlantı kurmaktı.

Antik Dünya’ya bir pencere

Bu göktaşı üzerinde yapılan laboratuvar analizlerinden, antik mineraller içerdiğini biliyoruz: Batı Avustralya’da bulunan, Dünya’da bulunan en eski zirkonlardan daha yaşlı, yaklaşık 4.48 milyar yıllık zirkonlar.

Göktaşının bazı parçalarının bileşimi de oldukça ilgi çekicidir: bunlar günümüzün Dünya kıtalarıyla karşılaştırılabilir. Bu bize Terra Cimmeria-Sirenum’un, Mars’taki herhangi bir yerden farklı kimyasal ve manyetik özelliklere sahip 4,5 milyar yıllık kayaları barındıran eski bir kabuk olduğunu söylüyor.

Bu tanımlanmış bölgeye gelecekteki görevler göndermek, bilim adamlarının, oluşumundan birkaç milyon yıl sonra, 4.5 milyar yıl önce Mars’ta neler olduğunu keşfetmelerini sağlayacaktır. Dünya eski yüzeyini esas olarak levha tektoniği nedeniyle kaybettiğinden, Mars’ta son derece eski arazilerde böyle bir ortamı gözlemlemek, uzun zaman önce kaybettiğimiz eski Dünya’ya açılan bir penceredir.