Вещество, обнаруженное во льдах Антарктики, поможет разгадать марсианскую загадку

Солнечный свет освещает заснеженные вершины пролива Жерлаш в Антарктиде. ЭНДРЮ ПИКОК / ISTOCK.COM

Dramatic light and sky with mountains along the Gerlache Strait, Antarctic Peninsula

Исследователи обнаружили обычный марсианский минерал глубоко в ледяном керне Антарктиды. Находка предполагает, что минерал — хрупкое желто-коричневое вещество, известное как ярозит, — был выкован одинаковым образом как на Земле, так и на Марсе: из пыли, захваченной в древних ледяных отложениях. Это также показывает, насколько важны эти ледники на Красной планете: по словам исследователей, они не только вырезали долины, но и помогли создать тот самый материал, из которого состоит Марс.

Ярозит был впервые замечен на Марсе в 2004 году, когда марсоход НАСА «Оппортьюнити» прокатился по его мелкозернистым слоям. Это открытие стало заголовками, потому что для образования ярозита необходима вода, а также железо, сульфат, калий и кислотные условия.

Этим требованиям нелегко удовлетворить на Марсе, и ученые начали теоретизировать, как минерал мог стать таким богатым. Некоторые думали, что это могло произойти из-за испарения небольшого количества соленой, кислой воды. Но щелочные базальтовые породы в коре Марса нейтрализовали бы кислую влагу, говорит Джованни Бакколо, геолог Миланского университета в Бикокке и ведущий автор нового исследования.

Другая идея заключалась в том, что ярозит родился в массивных ледяных отложениях, которые могли покрыть планету миллиарды лет назад. По мере того, как ледяные щиты со временем росли, пыль накапливалась во льду — и могла превратиться в ярозит в слякотных карманах между кристаллами льда. Но этот процесс никогда не наблюдался нигде в Солнечной системе.

На Земле ярозит можно найти в кучах горных отходов, подвергшихся воздействию воздуха и дождя, но это не обычное явление. Никто не ожидал найти его в Антарктиде, и Бакколо за ним не охотился. Вместо этого он искал минералы, которые могли бы указывать на циклы ледникового периода в слоях ледяного ядра длиной 1620 метров, которые фиксируют тысячелетнюю историю Земли. Но в самом глубоком льду ядра он обнаружил странные частицы пыли, которые, по его мнению, могли быть ярозитом.

Чтобы подтвердить идентичность минерала, Бакколо и его сотрудники измерили, как он поглощает рентгеновские лучи. Они также исследовали зерна под мощным электронным микроскопом, подтвердив, что это ярозит. Частицы также были заметно потрескавшимися и лишенными острых краев, что свидетельствует о том, что они образовались и разрушились в результате химического воздействия в лунках льда, сообщают исследователи в этом месяце в Nature Communications.

Работа предполагает, что ярозит образуется на Марсе таким же образом, говорит Меган Элвуд Мэдден, геохимик из Университета Оклахомы, которая не принимала участия в исследовании. Но она задается вопросом, может ли этот процесс объяснить огромное изобилие ярозита на Марсе. «На Марсе это не просто тонкая пленка», — говорит она. «Это отложения мощностью в несколько метров».

Бакколо допускает, что ледяная сердцевина содержала лишь небольшое количество ярозита, частицы размером меньше ресницы или песчинки. Но он объясняет, что на Марсе гораздо больше пыли, чем в Антарктиде, куда поступает лишь небольшое количество пепла и грязи с северных континентов. «Марс — такое пыльное место — все покрыто пылью», — говорит Бакколо. По его словам, большее количество золы способствует большему образованию ярозита при правильных условиях.

Бакколо хочет использовать антарктические керны, чтобы исследовать, были ли древние марсианские ледяные отложения котлами для образования других минералов. Он говорит, что ярозит показывает, что ледники были не просто машинами для высечки суши, но и могли внести свой вклад в химический состав Марса. «Это только первый шаг к установлению связи глубоких антарктических льдов с марсианской средой».