Учени разкриха как се е образувал странен, рядък минерал на Марс

Наука

През 2016 г. марсоходът Curiosity се натъква на нещо доста необичайно в района на кратера Гейл (Gale Crater) на Марс.

Фини кристали тридимит върху скала.

Фини кристали тридимит върху скала.

© Wikimedia Commons / Didier Descouens

Оказва се, че на склона на планината Шарп, който проучва Curiosity, има големи количества от рядък минерал, рядък поне тук, на Земята. Тридимитът, форма на кварц, се образува изключително рядко и при високи температури, като тези в магмата.

Въпреки че Марс дава достатъчно доказателства за минала базалтова вулканична активност в някои райони, кратерът Гейл, за който се предполага, че някога е бил пълен с вода, не е един от тях. Това кара учените да се чудят как минералът се е образувал там.

А сега екип, ръководен от планетарния учен Валери Пайре от Университета на Аризона, успява да разгадае мистерията, съобщава Science Alert. Този тридимит може да е произлязъл от вулканично изригване преди около 3,0 до 3,7 милиарда години.

„Откриването на тридимит в кратера Гейл е едно от най-изненадващите наблюдения, които марсоходът Curiosity е направил за 10 години изследване на Марс“, каза марсианският геолог Кирстен Сибах от Университета “Райс” в Хюстън, САЩ.

„Тридимитът обикновено се свързва с образуващи кварц, експлозивни, еволюирали вулканични системи на Земята, но ние го открихме на дъното на древно езеро на Марс, където повечето от вулканите са много примитивни.“

Тъй като не могат да стигнат до Марс, за да разкрият загадката, учените използват находища на тридимит на Земята и минерални проби, събрани от Curiosity, чиито данни марсоходът изпраща на Земята.

Най-напред екипът анализира всяко документирано находище на тридимит на Земята и условията, при които то се е формирало.

След това те пресяват данните, събрани от Curiosity за състава на отдавна пресъхналото седиментно езерно дъно в кратера Гейл.

Тридимитът се образува при температури над 870 °C и се трансформира във форма, наречена кристобалит при около 1470 °C. И двете форми са открити в един и същи слой на склона на марсианската планина.

Освен тях, Curiosity открива минералите фелдшпат и опал, които са съставна част от земната кора и могат да бъдат открити във вулканичен контекст.

Комбинираният научен подход води до интригуващ сценарий, според който преди милиарди години под кратера Гейл се образувала камера, която вероятно е стояла под езерото много дълго време.

А охлаждането през това време би довело до процес, наречен фракционна кристализация, който е един от най-важните геохимични и физични процеси, протичащи в кората и мантията на скалисти планети като Земята, и при който се получава излишък от силициев диоксид.

В крайна сметка, камерата избухва, което би се случило в мощна експлозия с изхвърляне на пепел, съдържаща силициев диоксид - и по-точно тридимит. След това кристалите тридимит падат обратно в езерото в кратера Гейл, както и в околните притоци.

А “тези води биха изветрили и сортирали пепелта, за да произведат химическия състав на слоя, наблюдаван от Curiosity”, казва екипът.

Кристал тридимит от кариерата Wannenköpfe в Германия.

Кристал тридимит от кариерата Wannenköpfe в Германия.

© Wikimedia Commons / Fred Kruijen

„Тъй като видяхме този минерал само веднъж и той беше силно концентриран в един слой, вулканът вероятно е изригнал по времето, когато езерото е било там.”

Тъй като това силициево изригване е еволюирал тип вулканично изригване, който се различава от базалтовия вулканизъм, за какъвто доказателства на Марс изобилстват, анализът на екипа предполага, че Червената планета може да е имала много по-сложна вулканична история, отколкото смятаме.

“Бъдещите мисии трябва да търсят доказателства за други случаи на подобен еволюирал вулканизъм, които да помогнат да се определи кога и в какъв контекст се е случвал на Марс”, казват учените.

„Марс не е само базалтов свят“, пишат те в доклада си, публикуван в Earth and Planetary Science Letters.