Utopijos lyguma yra didžiausia žemumas Marso šiaurėje. Jau seniai manoma, kad joje kadaise galėjo telkšoti didelis vandens telkinys. Tačiau kada ir kiek ilgai šis vandenynas egzistavo, iki šiol nebuvo aišku. Dabar tarptautinė tyrėjų komanda, naudodama gilaus mokymosi algoritmą ir Kinijos „Žurong“ marsaeigio bei ESA ir NASA orbitinių zondų spektrometrų duomenis, rekonstravo vandenyno gyvavimo istoriją iš mangano mineralų pasiskirstymo.
 Asociatyvi „Pixabay“ nuotr. |
|---|
Mangano oksidai ir hidroksidai yra geologiniai senovinių vandenynų indikatoriai. Manganas lengvai reaguoja su deguonimi ir formuoja vandenyje netirpius junginous. Vandenyje, turinčiame mažai ištirpusio deguonies, manganas lieka išsisklaidęs. Taigi jei vandens telkinyje yra mangano, šio elemento oksidai formuojasi tik paviršiuje. Laikui bėgant toks procesas sukuria „vonios žiedą“ – mineralinę juostą palei krantą, panašiai kaip ant purvinos vonios krašto vandens lygyje susikaupia nuosėdos.
Tyrimo autoriai sukūrė specializuotą neuroninį tinklą „SCANet“, apmokytą ant 13 742 infraraudonųjų spektrų, ir juo apdorojo beveik 5,8 milijono Marso paviršiaus spektrų. Taip jie rado, kad mangano mineralų koncentracija Utopijos lygumoje didėja su aukščiu. Tam tikrame aukštyje per maždaug 10 metrų ruožą mangano oksidų ir hidroksidų koncentracija išauga nuo 2,7 iki 7,4 svorio procento, o dar aukščiau staigiai sumažėja. Toks vonios žiedas, išsidėstęs viename aukštyje milžiniškame regione, rodo aiškią senovinio vandenyno ribą. Nuosėdų modeliavimas leido nustatyti vandenyno gyvavimo trukmę. Ji pasirodė esanti vos 0,8–1,5 milijono metų, o vandenynas egzistavo Hesperijos epochoje, kažkada prieš 3,0–3,7 milijardo metų.
Net ir toks geologiškai trumpas laikas yra gerokai ilgiau, nei vandens telkiniai galėtų išsilaikyti šiandien, ir rodo, kad Utopijos lygumoje plytėjo stabilus, lėtai kintantis vandens telkinys. Jo gyvavimo trukmė viršija ir minimalų laiką, reikalingą prebiotinėms (ikigyvybinėms) cheminėms reakcijoms sukurti pakankamai sudėtingų junginių gyvybės atsiradimui. Be to, laikotarpis sutampa su periodu, kai Žemėje, manoma, atsirado pirmosios gyvybės formos – maždaug prieš 3,4 milijardo metų.
Tyrėjai taip pat pastebi, kad mangano mineralai galėtų būti naudingi ir ateities žmonių misijoms – jie gali būti naudojami fotokatalitinio vandens skaidymo reakcijoms, kurių metu gaminamas deguonis.
Tyrimo rezultatai publikuojami „Nature Communications“.
