Земні гірські породи можуть підказати, де можна знайти воду на Марсі, — вчені

гідрогематит, камінь, фото, таблиця
Зразок гідрогематиту, виявлений німецьким мінералогом Августом Брейтгауптом у 1843 році.

Проаналізувавши зразки гематиту, експерти відкрили бідні на залізо з'єднання, які в результаті виявилися молекулами гідроксилу, що означає наявність води у мінералі.

На Землі гематит є одним з найпоширеніших мінералів. Його можна знайти у багатьох магматичних, метаморфічних і осадових породах, а завдяки високому вмісту заліза він має яскравий червоний колір, пише Space.com.

Однак, коли Пітер Дж. Хіні та Сі Афіна Чен проаналізували зразки гематиту, зібрані у 19 столітті, вони виявили приховану всередині таємницю. Спочатку Чен проводила експерименти зі штучної кристалізації гематиту, коли виявила бідне на залізо з'єднання.

Чен передала свої висновки Хіні, який виявив, що вчені середини 1800-х років уже повідомляли про подібні висновки, але їх роботи були відхилені.

Ці вчені 19 століття, Рудольф Герман і Август Брейтгаупт, у 1840-х роках заявили про окремі відкриття бідного на залізо з'єднання гематиту, що містить воду.

У 1844 році Герман назвав своє відкриття тургітом, тоді як у 1847 Брейтгаупт назвав свій мінерал гідрогематитом. Однак на початку 1900-х років мінералоги, що використали сучасні, але примітивні діагностичні інструменти, відкинули їх висновки.

Чен і Хіні зібрали зразки з оригінальних досліджень Германа і Брейтгаупта, а також 5 зразків з колекції Фредеріка Огастеса Гента для повторного вивчення.

мінеральні конкреції, "лохина", фото
30 серпня 2006 року Марсохід Opportunity виявив мінеральні конкреції, звані "лохиною".

Після розшифровки хімічного складу зразків, використовуючи інфрачервону спектроскопію, вдосконалену рентгенівську дифракцію та інші методи, Чен виявила, що в мінералах були відсутні атоми заліза, а замість них були молекули гідроксилу (комбінація водню і кисню), що означає наявність води у мінералі.

Але як це допоможе знайти воду на Марсі? Ще у 2004 році марсохід NASA Opportunity виявив мінеральні конкреції, звані "лохиною". В результаті ці округлі породи марсохід ідентифікував як гематит.

Але що ровер не міг зробити, так це розшифрувати вміст заліза в гематиті, щоб встановити, чи був це безводний гематит чи можливо гідрогематит.

Початкові експерименти Чен полягали у тому, щоб визначити природні умови, в яких оксиди заліза необхідні для утворення гематиту. Вона виявила, що при температурі нижче 149°C у водному лужному середовищі гідрогематит може випадати в осад, утворюючи осадові шари.

"Велика частина поверхні Марса утворилася, коли була більш вологою, і оксиди заліза осаджувалися з цієї води", — розповів Хіні.

Хіні вважає, що форма "лохини" також вносить деяку ясність. На Землі ці сферичні структури являють собою гідрогематит, тому вчені вважають, що червоні камінчики на Марсі теж є гідрогематитами.

Чен і Хіні дійшли висновку, що гідрогематит поширений у низькотемпературних проявах/поширеності (occurrences) оксиду заліза на Землі, і, отже, він може містити велику кількість води в очевидно посушливих планетарних середовищах, таких як поверхня Марса.