В найденной в Сахаре розовой скале обнаружен редкий фрагмент древнего Марса

Фото из открытых источников

Найденный в Сахаре метеорит розового цвета представляет собой фрагмент древней марсианской коры, образовавшейся не менее 4,1 миллиарда лет назад. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.

Хотя большая часть поверхности Марса состоит из древних пород, большинство марсианских метеоритов, падающих на Землю, являются молодыми. Найденный в 2022 году в пустыне Сахара камень розового цвета является исключением. Это фрагмент ранней земной коры, образовавшейся не менее 4,1 миллиарда лет назад.

Учёным редко удаётся изучить образец коры Марса в молодости. Этот камень называется Тегаза 001, в честь соляной равнины в Мали, где он был обнаружен. 

Новое исследование возглавил Ян Лю из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. «Только когда мы начали изучать его внимательнее, мы поняли, что этот метеорит действительно уникален», — сказал он. «Один из рецензентов статьи назвал его Розеттским камнем для Марса».

Вес камня составляет почти 800 граммов. Это один из примерно 435 известных метеоритов с Марса, и новое исследование представляет собой первое описание этого объекта, а не полный перечень.

Как и любой марсианский метеорит, Тегаза 001 был выброшен с поверхности планеты в результате удара и впоследствии приземлился на Земле. Коллекционеры часто находят метеориты в пустынях и заснеженных равнинах, где они выделяются на фоне голой растительности.

Исследователи из Университета Нью-Мексико впервые идентифицировали этот камень как марсианский, проверив содержание в нем кислорода. Атомы кислорода существуют в несколько различных формах, называемых изотопами, и состав этих форм различается от одной планеты к другой. Состав изотопов в метеорите Тегаза 001 совпадал со составом изотопов в других марсианских метеоритах.

Ученые также подтверждают марсианское происхождение метеорита, сравнивая минеральный состав и химический состав с данными миссий НАСА, включая посадочные модули «Викинг» и марсоходы «Кьюриосити» и «Персеверанс».

На первый взгляд, Тегаза 001 выглядела как шерготтит, наиболее распространенный вид метеоритов с Марса. Лю изучает образцы планет и видела их предостаточно, поэтому она чуть было не упустила возможность исследовать этот образец. Тем не менее, она осмотрела его и обнаружила необычные текстуры и минералы, которых раньше не встречала.

Лю с коллегами обнаружили кристаллы циркона в метеорите. Циркон содержит информацию о том, как образовалась порода, и геологи используют его для точного датирования образца.

Франсуа Тиссо, соавтор из Калифорнийского технологического института, помог команде использовать разработанный его группой метод датирования. Некоторые методы датирования требуют растворения анализируемого образца.

Вместо этого метод Тиссо измеряет отдельные минеральные зерна на поверхности образца размером меньше ногтя, поэтому большая часть редкой породы остается неповрежденной для будущих исследований.

«В настоящий момент мы являемся одной из немногих лабораторий в мире, способных проводить подобное определение возраста, и первой, кто определил возраст столь древнего марсианского метеорита», — сказал Тиссо. «Мы надеемся проложить путь к датировке еще большего количества марсианских метеоритов или образцов, доставленных с других планет, их спутников и астероидов».

Результаты потрясли Лю. Вода на Марсе изменила породу примерно 4,1 миллиарда лет назад, что предполагает, что сама порода сформировалась еще раньше.

К числу древнейших марсианских метеоритов, найденных на Земле, относятся только два других. Один из них, ALH84001, примерно того же возраста, но состоит почти полностью из одного минерала. Третий, получивший прозвище «Черная красавица» , состоит из мелких фрагментов вулканической породы.

Минеральный состав Тегазы 001 сформировался в результате медленного охлаждения расплавленной породы и образования земной коры. Позже движение воды под землей изменило некоторые из этих минералов. Эта смесь соответствует тому, что наблюдалось в сильно изрытых кратерами южных высокогорных районах Марса, по данным орбитального аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter.

Точное место образования этого камня на Марсе до сих пор неизвестно, но команда исследователей выявила несколько мест, которые соответствуют его минеральному составу и химическому типу.

«Это действительно наш первый образец марсианской коры из той части Марса, где у нас раньше никогда не было образцов. Он фиксирует взаимодействие воды и горных пород и, возможно, даже оставляет отпечаток марсианской атмосферы в период потери воды», — сказал соавтор исследования Ли Сейпер из Лаборатории реактивного движения (JPL).

Вода, прореагировавшая с Тегазой 001, обогатилась кислородом-18, изотопом, имеющим на два нейтрона больше, чем наиболее распространенная его форма. Анализ изотопов кислорода, текстуры и химического состава минералов породы указывает на активный круговорот воды на раннем Марсе.

Второе исследование, опубликованное в журнале Science Advances и проведенное под руководством Сапера, измерило содержание воды в минералах метеорита. Исследование показало, что вода на Марсе около 4,1 миллиарда лет назад содержала по меньшей мере примерно вдвое больше тяжелого водорода, чем морская вода на Земле.

Авторы написали, что этот результат подтверждает модели, согласно которым молодой Марс быстро терял водород в космос. Пока что Лю, Сапер и их коллеги описали этот камень лишь в общих чертах. Дальнейшие исследования могут помочь показать, как вода и камень взаимодействовали на древнем Марсе.

«Мы только начали изучать этот вопрос», — сказал Лю. Теперь Лю с соавторами хотят выяснить, чему еще могут научиться другие исследовательские группы на примере проекта Teghaza 001.