Исследователи обнаружили, что загадочный марсианский минерал, который ставил в тупик ученых с момента его открытия семь лет назад, возможно, был выброшен на поверхность во время необычного извержения вулкана.
30 июля 2015 года марсоход НАСА Curiosity обнаружил минерал в скале в центре кратера Гейла шириной 154 км. Марсоход просверлил небольшое отверстие в скале и извлек образец серебристой пыли. Бортовая рентгеновская дифракционная лаборатория Curiosity проанализировала пыль и обнаружила тридимит — редкий тип кварца, полностью состоящий из диоксида кремния или кремнезема, который образуется в результате определенных типов вулканической активности.
Необычная находка оказалась совершенно неожиданной. «Обнаружение тридимита в кратере Гейла — одно из самых удивительных наблюдений, сделанных марсоходом Curiosity за 10 лет исследования Марса», — заявил соавтор исследования Кирстен Зибах, планетолог из Университета Райса в Хьюстоне и специалист миссии НАСА.
Открытие тридимита ошеломило исследователей по двум основным причинам. Во-первых, вулканическая активность Марса ранее считалась непригодной для производства минералов, богатых кремнеземом, таких как тридимит. Во-вторых, ученые считают, что кратер Гейла когда-то был древним озером, и рядом с ним нет видимых вулканов, что заставило ученых почесать затылок, пытаясь выяснить, как минерал оказался на дне озера, сказал Пайре.
Откуда в кратере тридимит?
В новом исследовании исследователи придумали объяснение, которое может окончательно разгадать тайну. Исследователи подозревают, что взрывное извержение неизвестного вулкана выбросило в марсианское небо пепел, богатый тридимитом, который затем упал в древнее озеро в кратере Гейла.
Когда пепел падал в воду, он распадался на отдельные части в результате сочетания физических и химических процессов. Исследователи считают, что именно поэтому образец тридимита такой чистый и не загрязнен пеплом. «Если бы пепел был отложен непосредственно в том месте, где мы его нашли, то скорее всего он должен был залегать в виде толстых слоев», — отметил Пайре.
Подобный сценарий наблюдался на Земле только в одном месте — на озере Текокомулько в Мексике, где в вулканических породах, поднятых со дна озера, был обнаружен тридимит.
Если пепел, богатый тридимитом, попал в кратер Гейла, когда он еще был озером, то извержение, вероятно, произошло между 3 и 3,5 миллиардами лет назад, когда исследователи подозревают, что кратер был полон воды. «Взрывное извержение должно было произойти в этот период времени», — сказал Пайре. Однако недавние исследования показали, что, согласно заявлению исследователей, кратер Гейла все еще был озером еще 1 миллиард лет назад.
Исследователи до сих пор не уверены, где на Красной планете находится вулкан, породивший образец тридимита. По словам Пайре, это могло быть связано с небольшим извержением поблизости или с мощным взрывом намного дальше. Она добавила, что трудно определить местонахождение бывших вулканов на Марсе, потому что трудно отличить ударные кратеры от вулканических кальдер, которые подвергались эрозии в течение миллиардов лет.
Мог ли Марс породить редкий минерал?
Исследователям также пришлось объяснить, как тридимит образовался на Марсе, где условия, как считается, сильно отличаются от земных.
По словам Пайре, обычно тридимит образуется в чрезвычайно высокотемпературных и богатых кремнеземом вулканических средах, которые распространены на Земле. Однако предыдущие данные с Марса предполагают, что извержения вулканов на Красной планете были базальтовыми, а это означает, что в них было значительно снижено содержание кремнезема. Это связано с тем, что на Марсе нет тектонических плит, которые являются основным источником извержений Земли, богатых кремнеземом, добавил Пайре.
Дальнейший анализ тридимита, найденного на Марсе, показал, что он немного отличается от тридимита, образующегося в вулканах на Земле. Это говорит о том, что марсианская версия была сформирована в несколько иных условиях.
Исследователи предполагают, что тридимит, найденный в кратере Гейла, формировался в течение длительного периода внутри магматического очага под неизвестным вулканом. Температура внутри камеры, вероятно, была бы немного ниже, чем условия в вулканах, образующих тридимит на Земле, но команда считает, что это могло позволить минералу медленно формироваться по мере появления дополнительного кремнезема, согласно исследованию.