Curiosity обнаружил опал на Марсе

В августе 2012 года на Марсе начал работу американский марсоход Curiosity. С тех пор он находится в кратере Гейла, изучая залегающие там горные породы и наблюдая за климатическими условиями. В ходе своего путешествия Curiosity несколько раз встречал светлые породы с радиальными разломами, уходящими порой далеко за горизонт его видимости. Теперь американские ученые использовали архивные данные, собранные Curiosity, для изучения минерального состава этих трещинных структур. Их работа была опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.

Ученые из Аризонского государственного университета проанализировали данные с нескольких инструментов марсохода. Много лет назад Curiosity прошел непосредственно по структуре радикальных разломов в породах светло-желтого оттенка. Любопытство геологов привлек тот факт, что эти разломы выглядели совершенно аналогично другим, найденным гораздо позднее и в других породах, которые, однако, были схожи по составу, т. к. содержали большое количество кремния и воды.

Для изучения химического состава пород использовали снимки спектрометра ChemCam. В результате анализа данных было установлено, что по составу поверхность разломов близка к опалу. А поскольку опал должен содержать большое количество воды в своих молекулах, подтвердить его присутствие можно при помощи другого прибора – нейтронного детектора DAN. В архивных данных, собранных DAN, действительно была отмечена аномально высокая концентрация воды в этом регионе. Необычный минеральный состав этих структур был подтвержден и исследованиями образцов, отобранных при помощи мини-буровой установки Curiosity на площадках Buckskin и Greenhorn.

В 2016 году марсоход посетил район, названный Lubango, содержащий радиальные разломы в породах светлого оттенка. Там также удалось подтвердить наличие опала.

Ранее благодаря Curiosity удалось установить, что в древности в кратере Гейла существовало озеро. Характер осадочных отложений указывает на то, что оно неоднократно высыхало и появлялось вновь.

Опал образуется при осаждении из водного раствора, когда концентрация соли в нем слишком велика или изменяются внешние условия. На Земле опал формируется на дне озер и океанов, а также в горячих источниках и гейзерах. Ученые предполагают, что опал на Марсе появился в относительно современную эпоху, т. е. уже после высыхания озера в кратере Гейла. Учитывая жесткие температурные условия и радиацию на поверхности Марса, геологи связывают образование опала с грунтовыми водами. А это может означать, что условия для существования жизни сохранялись под поверхностью планеты в поздних эпохах, уже после исчезновения открытых водоемов.

Опал относят не к минералам, а к минералоидам, поскольку его молекулы не образуют полноценную кристаллическую решетку. Это упрощает расщепление его на составляющие, т. е. кремнезем и воду. Если возникнет необходимость снабжать пилотируемую экспедицию водой, добыть ее из опала можно путем нагревания.

После первоначального образования опала, его кристаллическая решетка в обводненной среде со временем укрепляется. Тот факт, что опал в кратере Гейла хорошо сохранился, свидетельствует о том, что он мало взаимодействовал с водой после периода формирования.