Спектрометры марсохода Perseverance обнаружили аномально высокие концентрации марганца на дне кратера Езеро. Согласно данным сканирования базальтовой формации Мааз, доля оксида марганца в местных породах достигает 9,7%. Это значение более чем в 10 раз превышает типичные показатели для магматических пород Марса, где содержание марганца обычно варьируется в пределах 0,2–0,8%.
Редкая находка: марсианский деспужолсит
Ключевым открытием стала предварительная идентификация крайне редкого минерала деспужолсита. Его наличие в составе пород указывает на сложную историю взаимодействия воды и минералов на планете.
Кратер Езеро, сформировавшийся около 4 миллиардов лет назад, в прошлом был обширным озером. Чтобы реконструировать историю марсианской воды, ученые проанализировали геохимические данные, полученные инструментом для рентгеновской литохимии (PIXL), который закреплен на роботизированной руке марсохода. Исследования проводились на двух участках формации Мааз: Гийом (Guillaumes) и Альфальфа (Alfalfa).
Изображение сгенерировано: Nano Banana
Участок Гийом: следы гидротермальной активности
На участке Гийом аппарат зафиксировал плотное скопление элементов, молярное соотношение кальция, марганца и серы в которых практически идентично стехиометрической формуле деспужолсита (Ca3Mn4+(SO4)2(OH)6·3H2O). На Земле этот минерал встречается крайне редко и формируется лишь в двух специфических условиях: либо в высокотемпературных гидротермальных источниках кислотного типа, либо в сильносоленых щелочных озерах. Для синтеза деспужолсита необходима экстремально высокая степень окисления марганца, что свидетельствует о наличии в прошлом химически активных, насыщенных окислителями флюидов.
Участок Альфальфа: воздействие соленых рассолов
Сканирование участка Альфальфа выявило присутствие магнетита, обогащенного марганцем и пространственно связанного с сульфатами кальция. Подобный состав указывает на иную динамику водной среды. Вероятно, сначала породы подвергались длительному воздействию горячих вод (от 100°C до 200°C), что привело к высвобождению марганца из первичных минералов, а затем породы были промыты высокоокисленными кислотными рассолами.
А) Геологическая карта коренных пород в коридоре шириной около 120 метров, где белыми точками отмечены стоянки марсохода. B) Схема стратиграфических связей между слоями пород на маршруте по дну кратера Езеро. C) Орбитальный снимок дна кратера с белой линией пути Perseverance. D) Увеличенный фрагмент карты с местом посадки и всеми участками сканирования формации Мааз. Ключевые для исследования скалистые участки Гийом и Альфальфа, где были найдены марганцевые аномалии, отмечены отдельно. Источник: https://doi.org/10.1177/153110742614614
Идеальная среда для микроорганизмов
Столь радикальные изменения параметров окружающей среды подтверждают, что кратер Езеро прошел через несколько этапов активного взаимодействия с водой. Переход от гидротермальных источников к гиперсоленым озерам создавал благоприятные экологические ниши для потенциальных марсианских микроорганизмов.
На Земле оксиды марганца часто выступают в качестве базового химического топлива для бактерий-экстремофилов. Именно поэтому их обнаружение на Марсе считается важнейшим маркером того, что планета могла быть пригодна для жизни в глубокой древности.
Благодаря способности оксидов и сульфатов марганца сохранять изотопные и морфологические следы биологической активности на протяжении миллиардов лет, формация Мааз стала приоритетной целью для будущей миссии по доставке образцов грунта на Землю (Mars Sample Return). Лабораторный анализ поможет ученым окончательно подтвердить условия формирования этих минералов и проверить гипотезы о существовании древних экосистем.
