Szklenár Tamás: A Nakhla meteorit

1911. június 8-án, megközelítőleg reggel 9 órakor az egyiptomi Abu Hommos tartomány El Nakhla El Bahariya falujának lakosai fényes tűzgömbre lettek figyelmesek, amely a beszámolók alapján az égbolton fehér csóvát húzva, több robbanás kíséretében végül lehullott a felszínre. A friss meteorit több darabja mélyen beágyazódott a talajba, a 4,5 kilométer átmérőjű szórásmezőn körülbelül 40 darabot gyűjtöttek össze. Ezek mérete 20 és 1813 gramm közötti volt, az eredeti össztömeg jelenleg is hivatalos adata pedig 10 kilogramm. A töredékekből, darabokból hamar eljutott a különböző múzeumokba, többek között a kairói, párizsi, berlini és a Smithsonian intézményekbe érkeztek minták. A British Múzeum is megszerzett két jelentős méretű töredéket, ezeket Ezbet Abdel Malek közelében találták.

A Nakhla egy darabja a Londoni Természettudományi Múzeumban (a szerző felvétele).

A meteorit vizsgálata során az egyértelműen vulkanikus eredetű bazalt kőzetről megállapították, hogy valószínűsíthető a marsi eredet. Később a Nakhla nevet kapta és névadó típusává vált a nakhlit meteoritoknak. A marsi meteoritoknak jelenleg öt csoportját ismerjük, a három fő típus kapta az ismert SNC elnevezést, utalva a shergottit, nakhlit és chassignit csoportokra. Emellett további két olyan marsi meteoritot ismerünk, amelyek összetételük alapján nem sorolhatóak be a három főcsoportba, ezek az ALH84001 (ortopiroxén) és az NWA7034 (bazalt breccsa) meteoritok.

A Nakhla anyaga augitben gazdag, megszilárdult bazaltláva, amely egy 1.3 milliárd évvel ezelőtt lezajlott marsi vulkanikus folyamatból származik. Az elemzések kimutatták, hogy 620 millió évvel ezelőtt vizes átalakuláson esett át. Ez a jellemzője az, ami igazán különlegessé tette a Nakhlát és a nakhlit csoportot, mivel az anyag elemzése egyértelműen megmutatta, hogy egykor a Mars bolygó felszínén is megtalálható volt a folyékony halmazállapotú víz. A Naprendszer korát ismerve, lényegében a közelmúltban, mintegy 10.75 millió évvel ezelőtt egy aszteroida becsapódása következtében lökődött ki a Mars ezen anyaga a bolygóközi térbe, majd a 20. század elején pályája keresztezte a Földét és meteoritként annak felszínre hullott.

Anyagának kutatásában nagy szerepet játszott a már említett British Múzeum. A hullás után gyorsan, 1913-ban szerezte be a töredékeket, amelyeket kiváló körülmények között tartottak.1998-ban egy nagy méretű, 641 gramm tömegű (BM1913,25 múzeumi jelölésű) darabot küldtek el a Johnson Űrközpontba (JSC). A darabot kettévágták, az egyik felet visszaküldték a múzeumba, a másik félből pedig az elkövetkező években több tucat tudóscsoport kapott mintákat, vékonycsiszolatokat. A különálló kutatások miatt is igen fontos volt, hogy egyazon töredékből származtak a minták, így finomítva később az eredményeket.

A Nakhla szórásmezejéről készült korabeli térkép.

1999-ben jelentették be, hogy a Nakhla anyagában aminosavakat találtak, a kutatások többek között aszparaginsav, glutaminsav, glicin, alanin és gamma-aminovajsav jelenlétét mutatták ki. Habár nem zárható ki teljesen, hogy némelyik aminosavat eredetileg is tartalmazta a marsi kőzet, igen valószínű a földi eredet. A Nakhla egy régóta földművelés alatt álló területen hullott le, amelyet a Nílus áradásai rendszeresen elöntöttek, egészen az 1970-es évekig, az Aswan magasgát felépítéséig. A kutatók talajmintákat vettek és ezek elemzése igen nagy arányú egyezést mutatott a Nakhlában talált aminosavakkal. Mivel a lehullott kőzeteket pár órán, illetve napon beül begyűjtötték, világossá vált, hogy a földi környezet mennyire gyorsan képes alakítani a meteoritok, főleg a marsról származó minták összetételét. Ez a kutatás hívta fel a figyelmet arra, hogy az aminosav szennyezés milyen komoly problémát jelent azon küldetések számára, amelyek más égitestekről kívánnak mintákat visszajuttatni a Földre.

A Nakhla és a nakhlit típusba tartozó további meteoritok a legkevésbé sokkolt marsi minták. A névadó meteorit különösen érdekes a benne foglalt víztartalom miatt. Egy 2012-ben publikált kutatásnak éppen ez volt a célja, hogy pontosan megmérje és feltérképezze a Nakhlában található víz jellemzőit. Mint ismeretes, a Mars nem rendelkezik a földihez hasonló lemeztektonikai tulajdonságokkal, így a vulkanikus tevékenységek során felszínre kerülő magma később nem került vissza a mélybe. A magmás anyagok vizsgálata emiatt lehetővé tette, hogy éppen ez a meteorit alapján határozzák meg a marsi köpeny, illetve magma víztartalmát. A lemeztektonikai körforgás hiányában a magmára nem gyakoroltak hatást a felszíni folyamatok, így feltételezhető volt, hogy a később megszilárdult láva az eredeti, ősi köpeny állapotát tükrözi.

A kutatás során ion-mikroszondás vizsgálatokkal ellenőrizték a Nakhla anyagában a deutérium-hidrogén arányát. Mivel a Nakhlát a hullás után hamar begyűjtötték, a földi mállás nem, vagy csak igen kis mértékben érintette, így kiváló alanya lett az ősi marsi állapotok meghatározásában. Annak ellenére, hogy egészen bizonyosak voltak abban, hogy földi víz nem érintette a mintákat, az eredmények azt mutatták, hogy ez a marsi bazalt lényegében ugyanolyan deutérium-hidrogén aránnyal rendelkezik, mint a Föld köpenye. Az eredmény alapján valószínűsíthető, hogy bolygónk és a Mars vízkészlete ugyanazon forrásból származik. Más égitestek, mint a 103P/Hartley 2 üstökös, illetve a szenes kondrit meteoritok anyagának deutérium-hidrogén aránya arra enged következtetni, hogy ezek voltak a két bolygón lévő víz forrásai. A kutatás eredményei alátámasztják a dinamikus Naprendszer modelleket, többek között azt is, hogy a Jupiter pályaváltozásai járultak hozzá a vizet tartalmazó égitestek belső bolygók felé sodródásához.

A Nakhla egy töredéke, Kormos Balázs meteoritgyűjtő gyűjteményéből.

Egy másik igen különleges tulajdonsága ennek a marsi eredetű meteoritnak a szerves anyagok jelenléte. A 2000. február 8-án publikált kutatás során hidroklór savban feloldott minták szerves anyag tartalmának mintegy 75 százaléka bizonyosan a Marsról származik és igen nagy hasonlóságot mutat a CM2 típusba tartozó meteoritok ilyen tulajdonságaival. Emiatt valószínűsíthető az egykori meteorit és üstökös becsapódások által a bolygó felszíni rétegeivel való anyagkeveredés.

A nakhlitok a jelenleg ismert 232 marsi meteorit egy kisebb csoportját alkotják, amely a cikk írásakor 21 tagot számlál. A Nakhla a gyűjtők számára nehezen beszerezhető, igen ritkán bukkan fel nemzetközi körökben. Cikkünkhöz Kormos Balázs hazai meteoritgyűjtő példányát csatoltuk.

Szklenár Tamás

Felhasznált irodalom:

Magmatic water in the martian meteorite Nakhla – L.J. Hallis, G.J. Taylor, K. Nagashima, G.R. Huss  – Earth and Planetary Science Letters, 2012. 09. 27.

Water content in the Martian mantle: A Nakhla perspective – Franz A. Weis, Jeremy J. Bellucci, Henrik Skogby, Roland Stalder, Alexander A. Nemchin, Martin J. Whitehouse – ScienceDirect, 2017. 05. 27.

Isotopic evidence for extraterrestrial organic material in the Martian meteorite, Nakhla

A. J. T. Jull,* J. W. Becl, and G. S. Burr – NSF Arizona Accelerator Mass Spectrometer Laboratory, University of Arizona, Tucson, AZ 85721, USA – 2000. 05. 16.

Amino acids in the Martian meteorite Nakhla – Daniel P. Glavin, Jeffrey L. Bada, Karen L. F. Brinton, Gene D. McDonald –  Proc. Natl. Acad. Sci. USA,Vol. 96, pp. 8835–8838, 1999. augusztus

The Nakhla meteorite – Smithsonian Insider

Nakhla meteorite – https://en.wikipedia.org/wiki/Nakhla_meteorite

THE 100th ANNIVERSARY OF THE FALL OF NAKHLA: THE SUBDIVISION OF BM1913,25