Взрывное извержение вулкана привело к образованию редкого минерала на Марсе

Ученые-планетологи из Университета Райса, Космического центра НАСА имени Джонсона и Калифорнийского технологического института нашли ответ на загадку, которая озадачила исследователей Марса с тех пор, как марсоход НАСА Curiosity обнаружил минерал под названием тридимит в кратере Гейла в 2016 году.

Тридимит — это высокотемпературная форма кварца, которая образуется при низком давлении и крайне редко встречается на Земле. Не сразу ясно, как концентрированный кусок этого минерала оказался в кратере. Кратер Гейла был выбран в качестве места посадки Curiosity из-за высокой вероятности содержания жидкой воды, и Curiosity нашел доказательства, подтверждающие, что кратер Гейла был озером всего 1 миллиард лет назад.

«Обнаружение тридимита в аргиллите кратера Гейла — одна из самых удивительных находок, сделанных марсоходом Curiosity за 10 лет изучения Марса», — сказала Кирстен Зибах из университета Райс, соавтор исследования, опубликованного в интернет-журнале Earth and Planetary Science Letters. «Тридимит обычно ассоциируется с кварцевыми, эксплозивными, эволюционными вулканическими системами на Земле, но мы нашли его на дне древнего озера на Марсе, где большинство вулканов достаточно примитивны».

Зибах, доцент научной кафедры университета Райс, изучающей Землю, окружающую среду и планеты. Она является специалистом миссии в команде Curiosity НАСА. Чтобы найти ответ на эту загадку, она сотрудничала с двумя другими исследователями в своей группе Райса, Валери Пайре и Майклом Торпом, Элизабет Рэмп из НАСА и Паулой Антошечкиной из Калифорнийского технологического института.

Зибах и ее коллеги начали с переоценки данных о каждом обнаружении тридимита на Земле. Они также рассмотрели вулканические материалы из моделей марсианского вулканизма и повторно изучили осадочные свидетельства из озера кратера Гейла. Затем они придумали новый сценарий, который соответствовал всем доказательствам: марсианская магма дольше обычного находилась в камере под вулканом, подвергаясь процессу частичного охлаждения, называемого фракционной кристаллизацией, до тех пор, пока не появилось больше кремния. В результате массивного извержения, вулкан изверг пепел, содержащий дополнительный кремний в виде тридимита, в озеро кратера Гейла и окружающие реки. Вода помогла разрушить золу путем естественных процессов химического выветривания, и вода также помогла сортировать минералы, образовавшиеся в результате выветривания.

В этом сценарии, тридимит был бы концентрированным, а минералы соответствовали находке 2016 года. Это также объясняет другие геохимические данные Curiosity, обнаруженные в образце, в том числе опаловые силикаты и пониженные концентрации оксида алюминия.

«На самом деле это прямая эволюция других вулканических пород, которые мы нашли в кратере», — сказала Зибах. «Мы думаем, что, поскольку мы видели этот минерал только один раз, и он был сильно сконцентрирован в одном слое, вулкан, вероятно, извергался в то же время, когда там было озеро. Хотя конкретный проанализированный образец был не только из вулканического пепла, это пепел, который выветрился и был отсортирован водой».

Если извержение вулкана, подобное описанному в сценарии, действительно произошло, когда в кратере Гейла было озеро, это означало бы, что взрывной вулканизм произошел более 3 миллиардов лет назад, когда Марс переходил из более влажной и, возможно, более теплой планеты в сухую и бесплодную планету, которую мы знаем сегодня.

«Есть достаточно свидетельств базальтовых вулканических извержений на Марсе, но здесь более развитая химия», — сказала Зибах. «Эта работа предполагает, что Марс может иметь более сложную и интригующую вулканическую историю, чем мы могли представить до Curiosity».<br>Марсоход Curiosity все еще активен, и НАСА готовится отпраздновать 10-летие его посадки в следующем месяце.

Источник: news.rambler.ru