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

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.

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.