RW Space

Когда марсоход НАСА «Настойчивость» использовал свой лазер, чтобы разобрать несколько бледных камней, лежащих в кратере Джезеро, в 2025 году, ученые не ожидали ничего необычного.

Они мало знали, что их ждет.

В камнях содержалось нечто, никогда ранее не встречавшееся на Марсе – минерал, который здесь, на Земле, может представлять собой настоящее сокровище.

Минералом был корунд, кристаллический материал, из которого образуются рубины и сапфиры. И был даже запах хрома, который придает рубинам характерный красновато-розоватый оттенок.

Очень неожиданно, — написала группа под руководством геохимика Энн Оллила из Лос-Аламосской национальной лаборатории в тезисах конференции, — TRL-анализ SuperCam трех богатых плагиоклазом плавающих пород на краю кратера показал явные признаки хромсодержащих корунд».

Теперь исследователи опубликовали свой полный анализ в журнале Geophysical Research Letters и провели лабораторные сравнения, которые выявили поразительное сходство между марсианским сигналом и сигналами драгоценных камней на Земле.

Это первый раз, когда корунд был идентифицирован в марсианской среде, и это открытие примечательно не потому, что минералы мы считаем ценными, а потому, что условия, в которых они обычно образуются, на Марсе нелегко объяснить.

«Для его образования обычно требуются объемные составы, обогащенные алюминием и обедненные алюминием. в кремнии и обычно образуется либо при высоких температурах, либо в связи с тектоническими процессами», — пишут Оллила и ее коллеги в своей статье.

«Поэтому его обнаружение в марсианских породах является удивительным».

Марс не испытывает недостатка в тепле, по крайней мере, так не было в прошлом. Его поверхность пронизана вулканическими образованиями, а кратер Езеро содержит большое количество магматического материала.

Нет, проблема здесь заключается в химии.

Корунд — это кристаллическая форма оксида алюминия, и для его образования обычно требуется много алюминия и мало кремния — потому что, если вокруг есть силикатные минералы, они выведут весь алюминий с образованием алюмосиликатных пород, таких как плагиоклаз. полевой шпат.

Вы, наверное, уже разобрались с загадкой корунда. Все три обнаружения корунда, сделанные Perseverance, находились в кусках породы, в которых преобладал плагиоклаз. Это очень непростая задача – не в последнюю очередь потому, что камни были найдены в разных местах по краю кратера.

Дело не в том, что плагиоклаз и корунд не могут сосуществовать. Дело в том, что на Марсе сложно найти условия для их сосуществования.

Три камня, названные Хэмпден-Ривер, Коффи-Коув и Смитс-Харбор, представляли собой бледные, богатые плагиоклазом куски, и все три были так называемыми плавающими камнями. Это куски камня, лежащие на земле, которые больше не прикреплены к коренной породе, в которой они образовались, а это означает, что они могли быть перенесены откуда-то еще.

Плавающие камни являются интересными объектами для изучения, поскольку они могут рассказать нам о более широкой геологии Марса без необходимости путешествия марсохода в другую область.

Один за другим – в марте, апреле и июле 2025 года – компания Perseverance исследовала каждый камень с помощью люминесценции с временным разрешением (TRL). спектроскопия. Он использует лазер для возбуждения атомов в минералах, а затем измеряет характерный свет, который они излучают, когда они приходят в нормальное состояние.

Когда компания Perseverance провела этот анализ на всех трех образцах плагиоклаза, полученные спектры вернули характерные черты хромсодержащего корунда.

Итак, к сожалению, никакие сверкающие рубины, разбросанные по поверхности Марса, как неосторожный дракон, не рассыпали сокровища – но спектральные свидетельства существования крошечных зерен минерала хромсодержащий корунд, заключенный внутри трех отдельных кусков плагиоклаза.

Тем не менее, когда исследователи сравнили эти спектры с соответствующими спектрами рубина, сапфира и диаспора на Земле, ситуация стала интересной.

Все три марсианских камня имели два заметных пика люминесценции на длинах волн 692,7 и 694,1 нанометров – характерный тип пиков, образующихся в корунде, когда атомы хрома заменяют некоторые атомы алюминия, как это происходит в рубине.

И в Смитс-Харборе – единственный образец, для которого это было измерено – свечение сохранялось примерно на 3 миллисекунды, что точно соответствует диапазону, измеренному для земного корунда.

Так есть ли рубины на Марсе? Ну, возможно. Но более интересный вопрос: как на Марсе получается что-то, что ведет себя как рубины?

И ответ может быть прямо перед нами: сам кратер Джезеро.

Существует несколько способов образования корунда, в том числе посредством магмы или взаимодействия между горными породами и горячими жидкостями. Но Оллила и ее коллеги отдают предпочтение другой возможности – колоссальному удару, который выбил кратер Джезеро на марсианской поверхности миллиарды лет назад.

Сильные удары подвергают породы воздействию огромной температуры и давления, создавая условия, подобные тем, которые создают метаморфические минералы глубоко в земной коре. Корунд был даже обнаружен в измененных ударами породах на Земле и Луне.

Улики косвенные, но убедительные.

Корунд на Марсе встречается в крошечных зернах; камни были найдены на краю кратера Джезеро; и они располагались близко к камням, что интерпретировалось как ударная брекчия – куски породы, образовавшиеся в результате удара.

Исследователи даже полагают, что жидкости, взаимодействующие с породами, могли способствовать созданию богатого алюминием и бедного кремнием химического состава, который способствовал образованию корунда; есть свидетельства прошлой гидротермальной активности на Джезеро.

По теме: Ученые раскололи марсианский метеорит и обнаружили большой сюрприз

Невозможно исключать и другие объяснения, а с Земли мы мало что можем сделать, когда минералы находятся на расстоянии половины Солнечной системы.

Помогло бы обнаружение обнажения, из которого возникли плавучие породы. Еще лучше было бы вернуть его часть на Землю.

Это веский аргумент в пользу возобновления миссии по возвращению образцов с Марса, которая отошла на второй план.

«Если бы образец керна был получен из этого обнажения и возвращен на Землю, — пишут они, — можно было бы провести гораздо больше анализов, чтобы окончательно определить, как образовался этот корунд, что обеспечило бы более полное понимание истории Марса».

Результаты подробно описаны в журнале Geophysical Research. Письма.