Минерал из ледников Антарктиды поможет разрешить марсианскую загадку

Исследователи под руководством геолога Джованни Бакколо (Giovanni Baccolo) из Миланского университета Бикокка обнаружили в ледовых кернах из Антарктиды минерал ярозит. Это открытие позволяет наконец-то объяснить, как этот же минерал сформировался в условиях Марса.

Ярозит был описан в 1827 году немецким минерологом Августом Брайтхауптом по образцам из ложбины Харосо (Jaroso) в испанской провинции Альмерия. Этот хрупкий желтовато-коричневый минерал с химической точки зрения представляет собой сульфат калия и железа (KFe^(III)₃(SO₄)₂(OH)₆). Он образуется в рудных месторождениях в результате окисления сульфидов железа.

Этот минерал привлек к себе внимание, когда в 2004 году его обнаружил марсоход Opportunity. Более того, в 2009 году именно марсианский ярозит стал причиной окончания путешествия другого марсохода — Spirit. Именно в мягком ярозите, скрытом под тонким поверхностным слоем, застряли колеса марсохода, и все попытки его вызволить оказались безрезультатными.

Наличие ярозита на Марсе требовало объяснения, ведь на Земле для его формирования необходимо наличие воды и кислотная среда. Было выдвинуто предположение, что в образовании ярозита участвовало небольшое количество воды с высокой кислотностью. Но, по словам Джованни Бакколо, щелочные базальтовые породы в коре Марса нейтрализовали бы кислую воду. Другая идея заключалась в том, что ярозит формировался в массивных ледяных отложениях, которые могли покрывать Марс миллиарды лет назад. По мере того, как ледяные щиты росли, пыль накапливалась во льду и могла превратиться в ярозит во влажных пустотах между кристаллами льда. Но этот процесс ученые никогда не наблюдали не то что на Марсе, но и на Земле.

Джованни Бакколо не планировал искать подтверждение этой гипотезы, он исследовал керны антарктического льда, чтобы по минеральному составу пылевых включений уточнить хронологию оледенений. Но в самом низу ледяного цилиндра длиной около 1620 метров он обнаружил странные пылевые частицы, которые после проведенного им анализа оказались ярозитом.

Подтвердить правильность идентификации минерала Бакколо и его коллеги смогли после исследования в рентгеновских лучах и применения электронного микроскопа. Они обнаружили также, что частицы ярозита были заметно потрескавшимися и лишенными острых краев, что свидетельствует о том, что они образовывались и разрушались в результате химических процессов в полостях ледника. Исследователи полагают, что марсианский ярозит имеет такое же происхождение.

Правда, ученым еще надо объяснить изобилие ярозита на Марсе, где его отложения, предположительно, достигают толщины в несколько метров. Бакколо считает, что всё дело в том, что на Марсе куда больше пыли, чем в Антарктиде, и это способствует образованию ярозита в подходящих условиях.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.