Марсоход NASA Perseverance впервые обнаружил на Марсе корунд — кристаллический оксид алюминия (Al2O3), разновидности которого на Земле образуют рубины и сапфиры. Неожиданная находка была сделана при исследовании трёх образцов породы на краю кратера Езеро. До этого корунд не удавалось обнаружить на Марсе ни с орбиты, ни непосредственно на поверхности, ни в марсианских метеоритах. Для его образования на Марсе практически нет необходимых условий.

Сразу уточним, что речь идёт не об отдельных крупных драгоценных камнях, а о микроскопических включениях корунда в трёх богатых плагиоклазом обломках, получивших названия Hampden River, Coffee Cove и Smiths Harbour. Все они относятся к так называемым валунам-«путешественникам» — кускам породы, ранее отделившимся от исходного обнажения и далеко унесённым изменениями рельефа, поэтому точное место их формирования пока неизвестно.

Минерал удалось распознать с помощью комплекса SuperCam марсохода и его режима люминесцентной спектроскопии TRL с временной развёрткой. Зелёный лазер с длиной волны 532 нм возбуждает атомы примесей в кристаллической решётке, после чего спектрометр регистрирует испускаемый ими свет. Такие измерения обычно проводят ночью, чтобы солнечный свет не мешал наблюдать слабое послесвечение, а типичное время экспозиции составляет около 0,5 мс.

В трёх камнях прибор обнаружил исключительно характерный спектр, указывающий на присутствие в кристалле хрома. При достаточной концентрации этого элемента он придаёт земным рубинам красный цвет. В образце Smiths Harbour свечение затухало примерно за 3 мс, что удивительно точно соответствует поведению земного корунда. Также по косвенным признакам учёные заключили, что размер отдельных кристаллов составляет менее 200 мкм — это предел разрешения специализированной камеры марсохода. Не увидели — значит, меньше.

Наиболее странно то, в какой породе обнаружился корунд. Для его образования обычно нужна среда, богатая алюминием и бедная кремнием: при избытке кремния алюминий преимущественно связывается в алюмосиликаты, в том числе в плагиоклаз. Однако все три марсианских образца как раз оказались богаты плагиоклазом. Корунда в них при обычных условиях быть не должно.

Исследователи рассматривают несколько механизмов появления корунда: кристаллизацию из магмы, воздействие горячих гидротермальных растворов и, в целом, геологические процессы. Однако наиболее вероятным они считают ударное происхождение, связанное с образованием самого кратера Езеро. Мощный удар астероида способен на короткое время создать экстремальные температуры и давления и запустить необходимые реакции кристаллизации. Так, ударный корунд ранее находили в земных ударных структурах и в лунных породах.

В пользу этой версии говорят микроскопические размеры марсианских зёрен, расположение находок непосредственно на краю древнего кратера и соседство с породами, имеющими явно ударное происхождение. Возможно, после удара свою роль сыграли и горячие источники, изменившие исходную породу так, что отдельные участки стали богаты алюминием и бедны кремнием. Исследование образцов на Земле помогло бы решить эту задачу, но миссия по возврату образцов с Марса, увы, отложена в долгий ящик.

Источник:

Материалы по теме

Материалы по теме