Богатый железом минерал на Марсе свидетельствует о недавних вулканических изменениях
На Марсе обнаружили редкий минерал, который ученые никак не ожидали встретить на Красной планете — считалось, что она не обладает подходящими условиями для его формирования. Его нашли в слоях железистых сульфатов. Их необычные спектральные сигнатуры ученые не могли объяснить почти 20 лет. Теперь эти данные получили разумное объяснение. Оказалось, что химическая и тепловая активность на планете завершилась позже, чем предполагали.
Речь идет о гидроксосульфате железа — соединении железа, кислорода, серы и воды, которое образуется при нагревании более простых сульфатов в присутствии кислорода. Такие условия крайне редко встречаются на Марсе, где атмосфера разрежена и почти полностью состоит из углекислого газа. По словам авторов статьи, вышедшей в журнале Nature Communications, минерал могли сформировать геотермальные процессы, происходившие уже в относительно позднюю геологическую эпоху — в амазонийский период меньше трех миллиардов лет.
Новые данные получены благодаря совместной работе лабораторий NASA Ames и Института SETI. Ученые провели лабораторные эксперименты, в которых воспроизвели марсианские условия. Они наблюдали, как привычные для Марса железосульфатные минералы розенит и ссомольнокит превращаются в гидроксосульфат железа при нагревании до температуры выше 100 °C.
Ключевым условием реакции оказалось наличие кислорода. При этом вода не только содержится в структуре исходных веществ, но и выделяется в виде побочного продукта. Именно эти изменения структуры влияют на то, как минералы отражают инфракрасный свет. А значит, их можно распознать с орбиты с помощью спектрометра CRISM.
Гидроксосульфат железа нашли в двух марсианских районах — на плато Ювента и в ударном кратере Хаос Арам. В обоих местах в древности была вода, а сейчас есть отложения сульфатов. Новый минерал обнаружили в отдельных низинах. Он залегает над и под базальтовыми породами. Его местоположение говорит о том, что после образования минерал могли подогреть лава или вулканический пепел.
В Хаосе Арам прослеживаются также полигидратированные и моногидратированные сульфаты. Их чередование объясняется постепенным нагревом. В лаборатории ученые показали, что при температуре 50 °C многогидратные сульфаты теряют часть воды, становясь моногидратами, а при температуре выше 100 °C — преобразуются в гидроксосульфат железа. Это подтверждает предположение о позднем локальном нагреве пород, вызванном внутренним теплом планеты или вулканической активностью.
Материал, полученный в ходе лабораторных экспериментов, вероятно, является новым минералом. Все дело в уникальной кристаллической структуре и термической стабильности. Однако авторы исследования говорят, это не скоро подтвердят: ученым необходимо найти его на Земле, чтобы официально признать его новым минералом.
Ранее ученые предположили, что у Марса может быть твердое ядро из сульфида железа.
Самое популярное
