In un famoso meteorite chiamato NWA 7034, o "Black Beauty", gli scienziati hanno scoperto un cristallo scioccato dello zircone minerale, che mostra una caratteristica vista solo sulla Terra in enormi crateri da impatto. Ciò suggerisce che Marte è stato sottoposto ad un pesante bombardamento da meteoriti più tardi di quanto si pensasse.
"La deformazione da shock ad alta pressione non è stata precedentemente trovata in nessun minerale di Black Beauty. Questa scoperta di danni da shock in uno zircone marziano di 4,45 miliardi di anni fa fornisce nuove prove di processi dinamici che hanno colpito la superficie di Marte primordiale" ha affermato il geologo planetario Morgan Cox della Curtin University in Australia.
NWA 7034, scoperto nel 2011 nel deserto del Sahara del Marocco, è un pezzo di breccia vulcanica di 320 grammi. Cioè, è composto da pezzi di diversi tipi di rocce, un po' come una torta di frutta. È per lo più basalto, ma è disseminato di inclusioni, tra cui un certo numero di cristalli di zircone, e parti di esso hanno fino a 4,45 miliardi di anni, quasi quanto il pianeta stesso.
Il primo Sistema Solare era un luogo molto più selvaggio di quanto non sia oggi. Abbiamo trovato prove che, all'inizio, i pianeti interni erano spesso colpiti da grandi impatti di asteroidi. L'assenza complessiva di danni da shock negli zirconi da NWA 7034 era stata precedentemente data come prova che questo intenso periodo di bombardamento su Marte era diminuito di circa 4,48 miliardi di anni fa. Di conseguenza, questo avrebbe potuto significare che Marte era stato abitabile abbastanza presto dalla sua nascita.
Cox e i suoi colleghi hanno poi eseguito uno studio approfondito di 66 grani di zircone trovati in NWA 7034, eseguendo la mappatura tramite diffrazione a retrodiffusione elettronica e l'imaging a catodoluminescenza per sondare la disposizione strutturale del reticolo atomico all'interno. In uno solo dei 66 grani, uno che aveva 4,45 miliardi di anni, il team ha identificato prove di un impatto massiccio.
"Il tipo di danno da shock nello zircone marziano comporta il 'gemellaggio', ed è stato segnalato in tutti i più grandi siti di impatto sulla Terra, incluso quello in Messico che ha ucciso i dinosauri, così come la Luna, ma non in precedenza su Marte", ha dichiarato Cox.
In tutti i minerali, gli atomi sono disposti in una struttura reticolare tridimensionale simmetrica. Si pensi, ad esempio, a un cubo reticolare, in cui un atomo si trova ad ogni angolo di ogni cubo nel reticolo (anche se la struttura effettiva varia significativamente da minerale a minerale).
Quando viene applicata una pressione abbastanza alta, da 20 a 30 gigapascal, come vediamo nei più grandi impatti di asteroidi, qualcosa di strano può accadere a questi reticoli. I cristalli possono essere spinti insieme così strettamente che finiscono per condividere alcuni dei punti sui loro reticoli cristallini.
Sebbene il team abbia trovato gemellaggi solo in uno dei loro cristalli di zircone, quel cristallo suggerisce un processo di formazione simile a quello che abbiamo visto qui sulla Terra, che coinvolge un'alta pressione, probabilmente da un impatto con un asteroide. Questo, hanno spiegato i ricercatori, suggerisce che pesanti bombardamenti su Marte si stavano verificando almeno 30 milioni di anni dopo la stima precedente.
"Studi precedenti sullo zircone nei meteoriti marziani hanno proposto che le condizioni adatte alla vita potrebbero essere esistite 4,2 miliardi di anni fa sulla base dell'assenza di danni da shock definitivi", ha affermato il geologo e geochimico planetario Aaron Cavosie della Curtin University.
"Marte è rimasto soggetto a bombardamenti da impatto dopo questo periodo, simili a quelle che hanno causato estinzioni di massa sulla Terra. Lo zircone che descriviamo fornisce la prova di tali impatti e sottolinea la possibilità che la finestra di abitabilità possa essersi verificata più tardi di quanto si pensasse in precedenza, forse in coincidenza con le prove di acqua liquida su Marte da 3,9 a 3,7 miliardi di anni fa".
Un bombardamento prolungato di asteroidi pesanti avrebbe il potenziale per vaporizzare qualsiasi acqua superficiale e distruggere l'atmosfera, per cui, vista la situazione attuale del pianeta, l’ipotesi appare compatibile e quindi credibile.