화성에 인간이 살았을까? 아프리카에서 처음으로 발견된 지르콘 크리스탈이 새로운 희망을 줍니다 : 트리뷴 인도

PTI

퍼스, 2월 3일

우리는 우주에서 혼자입니까? 이 간단한 질문에 답하기 위해 수십억 달러를 투자하고 있습니다. 지구 밖의 생명체에 대한 증거를 찾는 것의 의미는 엄청납니다. “이전과 이후” 표시는 인류 역사에 구두점을 찍을 것입니다.

화성 현재 다른 곳에서 생명체의 증거를 찾기 위한 가장 인기 있는 탐사 대상입니다. 그러나 초기 역사에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 화성 운석에 대한 우리의 연구는 붉은 행성의 초기 표면 상태에 대한 새로운 단서를 제공합니다.

과거로의 창

오늘날 화성은 춥고 척박합니다. 그러나 과거 시대에는 더 지구와 비슷하고 거주 가능했을 수 있습니다. 화성의 지형은 39억 년 전으로 추정되는 액체 지표수의 작용을 기록하고 있습니다.

지구와 마찬가지로 초기 화성은 태양계 주위를 떠다니는 암석과 얼음 덩어리의 전 지구적 공격을 받았습니다. 거대한 충격은 삶에 유리한 환경을 파괴하고 생성합니다. 따라서 화성에서 생명체에 적합한 조건이 발생했을 때 이를 풀기 위해서는 물과 충돌의 역사를 추적해야 합니다.

탐사선과 궤도를 도는 우주선이 화성에 파견되었으며 NASA 탐사선 2대는 특히 과거 생명체의 증거를 찾기 위해 충돌 분화구를 탐사했습니다. 탐사선이 수집한 샘플은 향후 임무에서 반환됩니다.

현재로서는 운석만이 여기 지구에서 연구할 수 있는 화성의 유일한 샘플입니다. 화성 운석은 화성에 대한 충돌이 나중에 지구의 궤도를 가로막는 암석 파편을 방출할 때 탄생합니다. 대부분의 화성 운석은 현무암과 같은 화성암입니다. 하나의 운석인 NWA 7034는 화성 표면의 희귀 샘플을 나타내기 때문에 다릅니다.

충격파 보내기

무게가 약 320g인 NWA 7034 운석은 아프리카 북서부 사막에서 발견되어 2013년에 처음 보고되었습니다. 독특한 산소 동위원소는 화성에서 기원했다는 신호입니다. 같은 사건 동안 3월에 폭발한 다른 운석들이 이후 발견됐다.

NWA 7034는 부서진 암석과 “breccia”라고 불리는 광물 파편으로 구성된 복잡한 암석입니다. 그것의 다양한 조각은 화성 역사의 다른 조각을 기록합니다.

광물 지르콘의 작은 알갱이는 NWA 7034에서 발생합니다. 지르콘은 “지오크로노미터(geochronometer)”로, 마그마에서 결정화된 후 얼마나 많은 시간이 경과했는지를 기록(그리고 우리에게 보여줌)합니다. NWA 7034에 대한 이전 연구에 따르면 화성에서 알려진 가장 오래된 지르콘(약 44억 8천만 년 전)이 포함되어 있습니다.

지르콘은 운석 충돌 연구에 매우 유용합니다. 충격파의 통과로 인한 미세한 손상을 보존하며 이러한 “충격 입자”는 충격에 대한 확실한 기록을 제공합니다. 그러나 NWA 7034에 대한 이전 연구에서는 결정적인 충격 손상이 있는 지르콘이 확인되지 않았습니다.

NWA 7034는 역암이라고 불리는 지구상의 퇴적암 유형과 유사합니다. 그러한 암석에서 모든 광물은 다른 기원을 가질 수 있습니다. 이를 염두에 두고 우리는 NWA 7034에서 추가로 지르콘 입자를 조사하여 영향의 증거를 기록한 것을 찾을 수 있는지 알아보기 시작했습니다.

우리는 60개가 넘는 지르콘을 살펴보았지만 충격을 받은 곡물은 단 하나만 발견했습니다. 이는 알갱이가 암석이 된 파편 더미에 섞이기 전에 충돌이 발생했음을 의미합니다.

화성의 타임라인 재평가

우리가 발견한 충격 특성의 유형을 “변형 쌍둥이”라고 합니다. 고압의 충격파는 아코디언처럼 지르콘을 짜냅니다. 이 과정은 결정 내의 원자를 재구성하여 우리가 감지할 수 있는 복제된 지르콘 “쌍둥이”를 형성할 수 있습니다.

우리는 지르콘이 44억 5천만 년 전에 결정화되어 화성에서 알려진 가장 오래된 지르콘 중 하나가 되었다고 결정했습니다. 심지어 지구에서 가장 오래된 것으로 알려진 조각(또한 지르콘)보다 더 오래되었습니다.

충격을 받은 지르콘이 원래 어떤 암석에서 형성되었는지 우리는 모릅니다. 원래 화성암은 화성에 충돌하는 동안 찢어졌습니다. 지르콘은 운석의 매트릭스와 혼합된 더 큰 입자의 부서진 조각입니다.

그러나 우리는 이와 같은 충격을 받은 지르콘이 어디에서 만들어지는지 압니다. 지구에서 변형 쌍둥이가 있는 충격을 받은 지르콘은 충돌 분화구에서만 발견됩니다. 게다가, 그것들은 지구에서 가장 큰 소행성이 충돌할 때마다 발생합니다.

충격 기능이 있는 지르콘은 남아프리카의 Vredefort, 캐나다의 Sudbury 및 멕시코의 Chicxulub에서 발견되었습니다. 멕시코 분화구는 약 6,500만 년 전에 형성되었으며 공룡의 멸종과 관련이 있습니다. 이 경우 충격을 받은 지르콘은 대량 멸종을 일으킬 만큼 큰 충격의 산물 중 하나였습니다.

이전 연구에서는 NWA 7034의 지르콘에 충격 기능이 없다고 언급하여 화성에 대한 재앙적인 영향이 44억 8천만 년 감소했음을 나타냅니다. 또한 42억 년 전 현재까지 거주 가능한 조건이 존재한다고 제안했습니다.

그러나 우리가 발견한 충격을 받은 지르콘은 44억 5천만 년 전에 결정화되었습니다. 충격 사건은 화성이 폭격을 멈춘 것으로 추정되는 적어도 3천만 년 후에 발생해야 했을 것입니다.

영향은 정확히 언제였습니까?

정확한 충돌 연대를 결정하는 것은 어렵지만 NWA 7034의 지구화학적 연구에 따르면 주요 구성 요소는 약 43억 년 전에 운석 충돌을 겪었습니다. 이 시나리오에서 지르콘은 43억 년에서 44억 5천만 년 전 사이의 이 시기에 충격을 받았을 수 있습니다.

또는 더 최근에 형성되었을 수도 있지만 30억 년 전보다 더 일찍 영향 속도가 감소하기 전에 형성되었을 수 있습니다. 육지 형태와 물을 함유한 광물 모두 화성의 초기 지표수, 아마도 39억년에서 37억년 전일 것이라고 주장합니다. 이것은 거주 가능한 조건이 존재할 때 가장 좋은 지표가 될 수 있습니다.

우리의 발견은 화성의 초기 충돌 역사에 대한 새로운 질문을 제기합니다. 충격을 받은 지르콘의 기원과 충돌 시간을 결정하는 것은 운석 NWA 7034에 보관된 행성의 역사를 해석하는 데 더 나은 맥락을 제공할 것이며 잠재적으로 생명체의 조건이 언제 나타날 수 있는지에 대한 기간을 제공할 것입니다. PTI