Земные горные породы могут подсказать, где можно найти воду на Марсе, - ученые

На Земле гематит является одним из самых распространенных минералов. Его можно найти во многих магматических, метаморфических и осадочных породах, а благодаря высокому содержанию железа он имеет яркий красный цвет, пишет Space.com.

Однако, когда Питер Дж. Хини и Си Афина Чен проанализировали образцы гематита, собранные в 19 веке, они обнаружили скрытую внутри тайну. Изначально Чен проводила эксперименты по искусственной кристаллизации гематита, когда обнаружила бедное на железо соединение.

Чен передала свои выводы Хини, который выявил, что ученые середины 1800-х годов уже сообщали о подобных выводах, но их работы были отклонены.

Эти ученые 19 века, Рудольф Герман и Август Брейтгаупт, в 1840-х годах заявили об отдельных открытиях бедного на железо соединения гематита, содержащего воду.

В 1844 году Герман назвал свое открытие тургитом, в то время как в 1847 Брейтгаупт назвал свой минерал гидрогематитом. Однако в начале 1900-х годов минералоги, использовавшие современные, но примитивные диагностические инструменты, отвергли их выводы.

Чен и Хини собрали образцы из оригинальных исследований Германа и Брейтгаупта, а также 5 образцов из коллекции Фредерика Огастеса Гента для повторного изучения.

После расшифровки химического состава образцов, используя инфракрасную спектроскопию, усовершенствованную рентгеновскую дифракцию и другие методы, Чен обнаружила, что в минералах отсутствовали атомы железа, а вместо них были молекулы гидроксила (комбинация водорода и кислорода), что означает наличие воды в минерале.

Но как это поможет найти воду на Марсе? Еще в 2004 году марсоход NASA Opportunity обнаружил минеральные конкреции, называемые "голубикой". В результате эти округлые породы марсоход идентифицировал как гематит.

Но что ровер не мог сделать, так это расшифровать содержание железа в гематите, чтобы установить, был ли это безводный гематит или возможный гидрогематит.

Первоначальные эксперименты Чен состояли в том, чтобы определить естественные условия, в которых оксиды железа необходимы для образования гематита. Она обнаружила, что при температуре ниже 149 °C в водной щелочной среде гидрогематит может выпадать в осадок, образуя осадочные слои.

"Большая часть поверхности Марса, образовалась, когда была более влажной, и оксиды железа осаждались из этой воды", — рассказал Хини.

Хини считает, что форма "голубики" также вносит некоторую ясность. На Земле эти сферические структуры представляют собой гидрогематит, поэтому ученые считают, что красные камешки на Марсе тоже являются гидрогематитами.

Чен и Хини пришли к выводу, что гидрогематит распространен в низкотемпературных проявлениях/распространенности (occurrences) оксида железа на Земле, и, следовательно, он может содержать большое количество воды в очевидно засушливых планетарных средах, таких как поверхность Марса.