|
Корунд впервые нашли на Марсе
|
|
|
|
Когда в 2025 году марсоход НАСА «Персеверанс» использовал свой лазер, чтобы разделить несколько светлых камней, лежащих в кратере Езеро, ученые не ожидали ничего необычного.
|
|
|
|
Они и представить себе не могли, что их ждет.
|
|
|
|
В камнях обнаружилось нечто, никогда ранее не встречавшееся на Марсе — минерал, который здесь, на Земле, может представлять собой настоящее сокровище.
|
|
|
|
Минералом оказался корунд, кристаллический материал, из которого состоят рубины и сапфиры. И даже чувствовался легкий привкус хрома, который придает рубинам их характерные красновато-розовые оттенки.
|
|
|
|
«Совершенно неожиданно, — написала группа исследователей во главе с геохимиком Энн Оллилой из Национальной лаборатории Лос-Аламоса в тезисах доклада на конференции, — анализ трех богатых плагиоклазом обломочных пород на краю кратера, проведенный с помощью прибора TRL SuperCam, показал явные признаки наличия хромосодержащего корунда».
|
|
|
|
Теперь исследователи опубликовали 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 случай обнаружения корунда в марсианской среде, и это открытие примечательно не потому, что эти минералы мы считаем ценными, а потому, что условия, в которых они обычно образуются, трудно объяснить на Марсе.
|
|
|
|
«Его образование, как правило, требует наличия в основном составе, обогащенного алюминием и обедненного кремнием, и обычно происходит либо при высоких температурах, либо в связи с тектоническими процессами», — пишут Оллила и ее коллеги в своей статье.
|
|
|
|
«Поэтому его обнаружение в марсианских породах удивительно».
|
|
|
|
Марс не испытывает недостатка в тепле, по крайней мере, так было в прошлом. Его поверхность испещрена вулканическими образованиями, а кратер Езеро содержит огромное количество магматического материала.
|
|
|
|
Нет, проблема здесь кроется 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 заберут весь алюминий, образуя алюмосиликатные породы, такие как плагиоклазовый полевой шпат.
|
|
|
|
Вы, вероятно, уже заметили загадку корунда. Все три обнаружения корунда, сделанные аппаратом «Персеверанс», были в кусках породы, в которой преобладал плагиоклаз. Это довольно сложная ситуация — не в последнюю очередь потому, что породы были найдены в разных местах вдоль края кратера.
|
|
|
|
|
|
Дело не в том, что плагиоклаз и корунд не могут сосуществовать. Дело в том, что условия для их сосуществования на Марсе трудно создать.
|
|
|
|
Три образца породы — названные Хампден-Ривер, Коффи-Коув и Смитс-Харбор — представляли собой светлые, богатые плагиоклазом куски, и все три были так называемыми плавающими породами. Это куски породы, лежащие на поверхности, которые больше не прикреплены к коренной породе, в которой они образовались, а это значит, что они могли быть перенесены из другого места.
|
|
|
|
Плавающие породы представляют интерес для изучения, поскольку они могут рассказать нам о геологии Марса в целом, без необходимости перемещения марсохода в другой район.
|
|
|
|
В марте, апреле и июле 2025 года марсоход Perseverance поочередно исследовал каждый образец породы с помощью времяразрешенной люминесцентной спектроскопии (TRL). Она использует лазер для возбуждения атомов внутри минералов, а затем измеряет характерный свет, который они излучают, возвращаясь в свое нормальное состояние.
|
|
|
|
Когда марсоход Perseverance провел анализ всех трех образцов плагиоклаза, полученные спектры показали характерную сигнатуру хромосодержащего корунда.
|
|
|
|
Таким образом, к сожалению, никаких сверкающих рубинов, разбросанных по поверхности Марса, словно неосторожный дракон, не рассыпал сокровища, — но спектральные свидетельства наличия мельчайших зерен хромосодержащего корунда, заключенных внутри трех отдельных фрагментов плагиоклаза, подтвердились.
|
|
|
|
Тем не менее, когда исследователи сравнили эти спектры с аналогичными спектрами рубина, сапфира и диаспора на Земле, ситуация стала интересной.
|
|
|
|
Все три марсианских образца имели два заметных пика люминесценции на длинах волн 692,7 и 694,1 нанометров — характерные пики, образующиеся в корунде, когда атомы хрома замещают некоторые атомы алюминия, как это происходит в рубине.
|
|
|
|
А в Смитс-Харборе — единственном образце, для которого это было измерено, — свечение длилось около 3 миллисекунд, что точно соответствует диапазону, измеренному для земного корунда.
|
|
|
|
Так есть ли рубины на Марсе? Ну, может быть. Но более интересный вопрос: как Марс создает нечто, ведущее себя как рубины?
|
|
|
|
И ответ может быть прямо перед нами: сам кратер Езеро.
|
|
|
|
Существует несколько способов образования корунда, включая магму или взаимодействие породы с горячими жидкостями. Но Оллила и ее коллеги склоняются к другой возможности — колоссальному удару, который миллиарды лет назад выбил кратер Езеро из марсианской поверхности.
|
|
|
|
Крупные удары подвергают горные породы воздействию огромного тепла и давления, создавая условия, аналогичные тем, которые формируют метаморфические минералы глубоко в земной коре. Корунд был обнаружен даже в породах, измененных ударами, на Земле и Луне.
|
|
|
|
Подсказки косвенные, но убедительные.
|
|
|
|
Корунд на Марсе встречается в виде мельчайших зерен; породы были найдены на краю кратера Езеро; и они находились рядом с породами, интерпретируемыми как ударные брекчии — обломки породы, образовавшиеся в результате удара.
|
|
|
|
Исследователи даже считают, что взаимодействие жидкостей с породами могло способствовать созданию богатого алюминием и бедного кремнием химического состава, который облегчил образование корунда; есть также свидетельства прошлой гидротермальной активности в Езеро.
|
|
|
|
Другие объяснения нельзя исключать, и мы мало что можем сделать с Земли, когда минералы находятся на расстоянии половины Солнечной системы.
|
|
|
|
Обнаружение обнажения, из которого образовались обломки горных пород, помогло бы. Ещё лучше было бы доставить его часть на Землю.
|
|
|
|
Это веский аргумент в пользу возобновления миссии по доставке образцов с Марса, которая была заброшена.
|
|
|
|
«Если бы из этого обнажения был получен образец керна и доставлен на Землю, — пишут они, — можно было бы провести гораздо больше анализов, чтобы окончательно определить, как образовался этот корунд, что позволило бы получить более полное представление об истории Марса».
|
|
|
|
Источник
|
