Díky své odolnosti vůči geologickým procesům a obsahu radioaktivních izotopů je minerál zirkon využíván k radiometrickému datování (určování stáří) hornin. To právě jim a jejich hojnému zastoupení v zemské kontinentální kůře vděčíme za znalost stáří a původu kontinentů, pohoří a vulkánů. Mars má ale složení podobné zemské kůře oceanické, kde se zirkony vyskytují jen výjimečně. O to větší překvapení čekalo na vědecký tým z kodaňské univerzity.

Z 15-ti gramů marsovkého meteoritu NWA 7533, který byl nalezen v roce 2011 v marocké poušti, extrahovali přibližně 50 zirkonů. Týmu se tak otevřelo časové okno do geologické minulosti rudé planety.

Většina nalezených krystalů vykazovala stáří okolo 4,5 miliard let, což odpovídá samotnému počátku formování planety. Nejmladší z nich však vznikly “pouze” před 300 miliony let.  Jediné místo na Marsu, kde tento mladý materiál mohl vzniknout je vulkanická provincie Elysium nebo Tharsis, které disponují recentním magmatismem a jehož zdroj se nachází ve velkých hloubkách.

Byla provedena analýza izotopového složení prvku hafnia (obsaženého v zirkonech), která ukázala, že toto složení odpovídá chondritickým meteoritům. Chondritické meteority jsou považovány za primitivní objekty, což znamená, že jejich materiál nebyl od doby jejich vzniku modifikován (diferencován).

Hafnium izotopové složení těchto zirkonů tedy předpokládá existence primitivního a zároveň konvektivního plášťového rezervoáru v hlubokých útrobách Marsu. Tyto závěry mimo jiné potvrzují dřívější vědecké dogma, že Mars byl po většinu své historie v tak zvaném “stagnant-lid” tektonickém režimu. To znamená, že jeho povrch byl jednolitý a tvořil jakési víko, pod kterým probíhalo konvektivní tečení. Jinými slovy na Marsu neexistovala desková tektonika, jak ji známe ze Země.

Pokud jsou závěry vědeckého týmu správné, znamená to, že se poprvé podařilo najít přímý přístup k informacím o vnitřním složení a struktuře planety Mars implikující také její tektonický režim.

Jak ukazuje tato studie, vědecká hodnota budoucích marsovských robotických misí, kterým se podaří dopravit vzorky hornin obsahující zirkony, bude velmi vysoká ve smyslu hlubšího porozumění geologické historie Marsu.

Originální publikace: https://www.pnas.org/content/early/2020/11/10/2016326117

Foto: Aynur Zakirov, Pixabay.