Учёные нашли на Марсе ключевой минерал для понимания его геологического прошлого

Учёные обнаружили на Марсе редкий минерал, который может предоставить новые ключи к пониманию сложной тепловой и химической истории планеты.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, сообщает о находке минерала под названием гидросульфат железа в двух различных районах Марса. Этот минерал образуется, когда распространённые сульфатные минералы трансформируются под воздействием тепла. Данное открытие указывает на локальную вулканическую и геотермальную активность в течение последних трёх миллиардов лет, что ставит новые вопросы об эволюции Марса и его потенциальной пригодности для жизни в прошлом.

Специалисты используют спектральные данные для идентификации минералов на поверхности планеты, так как каждый минерал отражает свет уникальным образом, в зависимости от структуры его атомов, ионов и молекул. В течение многих лет исследователи, изучающие Марс, фиксировали необычный спектральный сигнал, который не соответствовал ни одному известному минералу с Марса или Земли.

Исследование было сосредоточено на двух регионах, содержащих этот загадочный сигнал: высоком плато над каньоном Ювента и низменном бассейне Хаос Арам. Несмотря на то, что эти участки разделены тысячами километров и различаются по высоте и геологии, оба содержат следы древней водной активности.

Сера широко распространена на Марсе и часто соединяется с металлами, образуя сульфаты, которые исключительно стабильны в холодной и сухой среде планеты. В отличие от Земли, где осадки могут растворять эти минералы, марсианские сульфаты способны сохраняться миллиарды лет. В обоих местах гидросульфат железа был обнаружен вместе с гидратированными сульфатными отложениями.

Чтобы подтвердить идентичность минерала, команда использовала данные со спектрометра, установленного на орбитальном аппарате для разведки Марса. Сопоставляя спектральные данные с лабораторными результатами, они попытались воспроизвести материал в контролируемых условиях; этот эксперимент стал первым в своём роде для данного соединения.

Минерал был получен путём нагревания гидратированных сульфатов при температуре от 50 до 100 градусов Цельсия; при более низких температурах образовывались более распространённые моногидратные сульфаты. Команда пришла к выводу, что на плато Ювента вулканическая активность, вероятно, нагревала сульфатные отложения сверху, в то время как в Хаос Арам геотермальное тепло поднялось снизу, чтобы запустить преобразование.

Гидросульфат железа, по-видимому, редко встречается в данных, собранных с орбиты, а подтверждённые случаи его обнаружения ограничены лишь несколькими регионами. Эта редкость делает его присутствие важным индикатором тепловых геологических процессов. Из-за того, что температуры на Марсе редко поднимаются выше точки замерзания, эта находка указывает на события, такие как вулканизм или геотермальная активность, которые произошли задолго после формирования рельефа, возможно, в течение Амазонийского периода, менее трёх миллиардов лет назад.

Обнаружение гидросульфата железа заполняет многолетний пробел в минеральной летописи Марса, предоставляя учёным новый способ изучения тепловой истории планеты. Обнаружение этого минерала в других регионах может выявить следы прошлой вулканической или геотермальной активности, или районы, где тепло и вода, возможно, когда-то сочетались под поверхностью, создавая условия, которые могли поддерживать микробную жизнь.

Эти редкие минеральные отложения могут стать целью будущих исследований для проверки гипотез о недавнем геологическом прошлом Марса. Если его наличие подтвердится в большем количестве мест, гидросульфат железа может стать ключевым индикатором самых недавних глав истории Красной планеты. Его даже можно будет использовать для определения участков, где базовые условия для жизни, возможно, один раз были соблюдены.