На Марсі вперше знайшли корунд — родича рубінів і сапфірів, якого там не повинно бути

Марсохід NASA Perseverance вперше виявив на Марсі корунд — кристалічний оксид алюмінію (Al2O3), різновид якого на Землі утворює рубіни та сапфіри. Неочікувана знахідка була зроблена під час дослідження трьох зразків породи на краю кратера Єзеро. До цього корунд не вдавалося виявити на Марсі ні з орбіти, ні безпосередньо на поверхні, ні в марсіанських метеоритах. Для його утворення на Марсі практично немає необхідних умов.

Земний рубін. Джерело зображення: Wikimedia

Одразу уточнимо, що йдеться не про окремі великі дорогоцінні камені, а про мікроскопічні включення корунду в трьох багатих плагіоклазом уламках, які отримали назви Hampden River, Coffee Cove та Smiths Harbour. Усі вони належать до так званих валунів-«мандрівників» — шматків породи, раніше відокремлених від вихідного обнаження і далеко перенесених змінами рельєфу, тому точне місце їх формування поки що невідоме.

Мінерал вдалося розпізнати за допомогою комплексу SuperCam марсохода та його режиму люмінесцентної спектроскопії TRL з тимчасовою розгорткою. Зелений лазер з довжиною хвилі 532 нм збуджує атоми домішок у кристалічній решітці, після чого спектрометр реєструє випромінюване ними світло. Такі вимірювання зазвичай проводять вночі, щоб сонячне світло не заважало спостерігати слабке післясвічення, а типічний час експозиції становить близько 0,5 мс.

У трьох каменях прилад виявив виключно характерний спектр, що вказує на присутність у кристалі хрому. При достатній концентрації цього елемента він надає земним рубінам червоний колір. У зразку Smiths Harbour світіння згасало приблизно за 3 мс, що дивовижно точно відповідає поведінці земного корунду. Також за непрямими ознаками вчені зробили висновок, що розмір окремих кристалів становить менше 200 мкм — це межа роздільної здатності спеціалізованої камери марсохода. Не побачили — значить, менше.

Один з марсіанських зразків з корундом

Найбільш дивно те, в якій породі виявився корунд. Для його утворення зазвичай потрібна середа, багата алюмінієм і бідна кремнієм: при надлишку кремнію алюміній переважно зв'язується в алюмосилікати, зокрема в плагіоклаз. Однак усі три марсіанські зразки виявилися якраз багатими плагіоклазом. Корунду в них за звичайних умов бути не повинно.

Дослідники розглядають кілька механізмів появи корунду: кристалізацію з магми, вплив гарячих гідротермальних розчинів і, в цілому, геологічні процеси. Однак найбільш імовірним вони вважають ударне походження, пов'язане з утворенням самого кратера Єзеро. Потужний удар астероїда здатен на короткий час створити екстремальні температури та тиски і запустити необхідні реакції кристалізації. Так, ударний корунд раніше знаходили в земних ударних структурах і в місячних породах.

На користь цієї версії свідчать мікроскопічні розміри марсіанських зерен, розташування знахідок безпосередньо на краю давнього кратера та сусідство з породами, що мають явно ударне походження. Можливо, після удару свою роль відіграли й гарячі джерела, змінивши вихідну породу так, що окремі ділянки стали багатими алюмінієм і бідними кремнієм. Дослідження зразків на Землі допомогло б вирішити цю задачу, але місія з повернення зразків з Марса, на жаль, відкладена на довгий термін.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки