Formacje boxwork na Marsie sygnałem dawnego życia mikrobiologicznego

Łazik marsjański Curiosity należący do NASA osiągnął 26 września 2025 roku znaczący kamień milowy misji, wykonując wysokiej rozdzielczości zdjęcia rzadkich formacji skrzynkowych na zboczach Mount Sharp. Te misterne, przypominające sieć grzbiety, udokumentowane w solu 4671, stanowią istotny dowód na dawną aktywność wód gruntowych, która miała miejsce miliardy lat temu w kraterze Gale. Badając te kamienne „pajęczyny”, naukowcy zyskują wyraźniejszy obraz przejścia planety z wilgotnego, potencjalnie nadającego się do zamieszkania świata, w mroźną pustynię, którą jest dzisiaj.

Co to są „pajęczyny” z Mount Sharp odkryte przez Curiosity?

„Pajęczyny” na Marsie to struktury geologiczne znane jako formacje skrzynkowe (boxwork), charakteryzujące się przecinającymi się mineralnymi grzbietami, które stały się widoczne po erozji otaczającej je miększej skały. Formacje te, uchwycone przez pokładową kamerę Mastcam, składają się z niskich grzbietów z zagłębieniami pomiędzy nimi, przypominając strukturę plastra miodu lub sieci. Powstały one, gdy bogata w minerały woda przesiąkała do pęknięć w skałach i twardniała, tworząc odporne żyły.

Oszałamiająca panorama, która ujawniła te struktury, składa się ze 179 pojedynczych zdjęć połączonych przez zespoły z NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL). Ten widok w barwach naturalnych oddaje perspektywę „przeciętnego człowieka” na powierzchni Marsa, podkreślając złożoność terenu Mount Sharp. Misja zarządzana przez Caltech wykorzystała instrument Mastcam, zbudowany przez Malin Space Science Systems, aby udokumentować to miejsce z niespotykaną szczegółowością, pozwalając geologom prześledzić historię przepływu wody przez starożytne marsjańskie podłoże skalne.

Jak powstały grzbiety skrzynkowe na Marsie?

Grzbiety skrzynkowe na Marsie powstały miliardy lat temu, gdy wody gruntowe przesiąkały przez pęknięcia w podłożu skalnym, osadzając minerały, które stwardniały w struktury przypominające cement. Przez eony nieustanna erozja wietrzna ścierała otaczającą je miększą skałę osadową, pozostawiając odporne mineralne grzbiety w formie krzyżujących się wzorów. Proces ten rzuca światło na okres intensywnej aktywności geologicznej i hydrologicznej na Czerwonej Planecie.

Powstawanie formacji skrzynkowych to wieloetapowy proces geologiczny wymagający specyficznych warunków środowiskowych. Najpierw naprężenia tektoniczne lub termiczne muszą wytworzyć sieć pęknięć w skale macierzystej. Następnie płyny bogate w minerały — prawdopodobnie zawierające siarczan wapnia lub siarczan magnezu — muszą przeniknąć do tych szczelin. Gdy woda paruje lub reaguje ze skałą macierzystą, pozostawia po sobie utwardzone żyły mineralne. Ostateczny wygląd tych struktur przypominający „płetwy” lub „sieci” jest wynikiem erozji selektywnej, podczas której atmosfera i niesiony wiatrem piasek usuwają mniej trwałą skałę szybciej niż zmineralizowane pęknięcia.

Czy formacje skrzynkowe mogą wskazywać na dawne życie mikrobiologiczne na Marsie?

Formacje skrzynkowe nie wskazują bezpośrednio na dawne życie mikrobiologiczne na Marsie, ale dostarczają dowodów na istnienie środowiska nadającego się do zamieszkania z trwałą obecnością wód gruntowych. Choć struktury te sugerują warunki, które mogły podtrzymywać życie dłużej niż wcześniej sądzono, są one przede wszystkim wynikiem abiotycznych procesów mineralnych. Naukowcy postrzegają te miejsca jako priorytetowe cele badań nad stabilnością chemiczną niezbędną do przetrwania starożytnych organizmów biologicznych.

Obecność tych żył mineralnych sugeruje, że podziemia Marsa pozostawały wilgotne i aktywne chemicznie nawet po zaniku wody powierzchniowej. Takie środowisko o „wysokim poziomie wód gruntowych” byłoby chronione przed silnym promieniowaniem powierzchniowym, potencjalnie tworząc schronienie dla życia mikrobiologicznego. Chociaż łazik Curiosity nie znalazł ostatecznych sygnatur biologicznych w tych konkretnych formacjach skrzynkowych, analiza chemiczna grzbietów pomaga badaczom zrozumieć czas trwania i pH wody, która niegdyś płynęła przez krater Gale, co jest kluczowym czynnikiem dla astrobiologii.

Co grzbiety skrzynkowe mówią nam o wodnej przeszłości Marsa?

Grzbiety skrzynkowe ujawniają, że Mars posiadał trwałe systemy wód gruntowych podczas wysychania klimatu, co wydłuża okno zdatności do zamieszkania w historii planety. Formacje te wskazują, że nawet gdy jeziora powierzchniowe zanikały, woda podziemna nadal płynęła przez pęknięcia, osadzając minerały takie jak siarczan wapnia. Sugeruje to złożony proces przejścia, podczas którego planeta pozostawała aktywna hydrologicznie pod powierzchnią przez miliony lat.

• Geologiczna podróż w czasie: Warstwy Mount Sharp działają jak zapis chronologiczny, w którym formacje skrzynkowe pojawiają się w konkretnych warstwach reprezentujących wysychające środowisko.
• Ewolucja chemiczna: Różnice w minerałach znalezionych w grzbietach pomagają naukowcom mapować zmieniającą się chemię marsjańskiej wody na przestrzeni czasu.
• Długowieczność hydrologiczna: Skala i złożoność struktur skrzynkowych sugerują, że wody gruntowe nie były zjawiskiem przelotnym, lecz stabilną, długoterminową cechą marsjańskiej skorupy.

Porównując te marsjańskie struktury do formacji skrzynkowych znalezionych na Ziemi, takich jak te w Parku Narodowym Wind Cave, badacze mogą wnioskować o objętości wody wymaganej do stworzenia tak rozległych sieci. Odkrycia z 4671. solu Curiosity wzmacniają teorię, że krater Gale był niegdyś dynamicznym środowiskiem, w którym woda oddziaływała ze skorupą na różne sposoby — od głębokich jezior po złożone podziemne systemy hydrotermalne.

Co dalej z Curiosity i marsjańską geologią?

W miarę jak łazik Curiosity kontynuuje wspinaczkę na Mount Sharp, jego główny nacisk zostanie przeniesiony na wyższe wzniesienia, gdzie oczekuje się dalszych zmian w składzie mineralnym. Te przyszłe cele pozwolą zespołowi naukowemu NASA ustalić, czy woda gruntowa, która uformowała struktury skrzynkowe, miała charakter lokalny, czy była częścią globalnej marsjańskiej warstwy wodonośnej. Przyszłe analizy przy użyciu instrumentu ChemCam i narzędzi wiertniczych będą miały na celu zidentyfikowanie specyficznych sygnatur izotopowych minerałów wewnątrz grzbietów.

Odkrycie tych „pajęczyn” przypomina o wytrzymałości misji i złożoności marsjańskiego krajobrazu. Każdy metr, który pokonuje łazik, stanowi nową stronę w historii Układu Słonecznego, pomagając ludzkości zrozumieć, czy Mars był niegdyś bliźniakiem Ziemi, czy wyjątkowym światem z własną, odrębną ścieżką ewolucji. Z każdą nową panoramą Curiosity przybliża nas do odpowiedzi na ostateczne pytanie: czy kiedykolwiek byliśmy sami we wszechświecie?