На Землі гранат найвідоміший як яскраво-червоний камінь, популярний у ювелірних виробах з бронзової доби, який високо цінувався давніми єгиптянами. Команда науковців тепер виявила новий тип породи, що містить мінерал гранат всередині фрагмента метеорита з планети Марс.
Мінерали зберігають історію
Хоча гранат досить поширений на Землі, раніше лише припускали його існування всередині Червоної планети та знаходили рідкісні, крихітні включення в марсіанських метеоритах, які утворилися під час їхнього викиду з планети. Це вперше, коли мінерал був виявлений у камені, який потенційно міг утворитися прямо в корі Марса.
Червона планета була об’єктом численних дослідницьких місій з 1960-х років за допомогою супутників, посадкових апаратів і роверів. Хоча пошук ознак минулого життя стимулював ці зусилля, саме неорганічні компоненти Марса — його породи та мінерали — зберігають запис 4,5-мільярдної історії.
Мінерали та породи утворюються в результаті складних взаємодій між геосферою, атмосферою, гідросферою і навіть впливом життя. Детальний аналіз недавно виявлених порід і мінералів може допомогти зрозуміти, як протягом часу еволюціонували геологічні процеси планети, клімат і потенціал її придатності для життя.
Андрадитовий гранат, що утворюється в метаморфічних середовищах
Гранати — це група мінералів із однаковою кристалічною структурою та різноманітним хімічним складом. Деякі з найпоширеніших видів цієї групи включають альмандин і піроп (глибокі червоні камені-амулети для народжених у січні), андрадит і гросуляр.
Виявлена дослідниками порода містить андрадит. Він може бути різних кольорів, але частіше жовтий або зелений. Його також використовували як дорогоцінне каміння, іноді називаючи демантоїдом. На Землі андрадити зазвичай зустрічаються в метаморфічних породах (скарнах), і які були змінені через сильне нагрівання та взаємодію з флюїдами.
Метаморфічні середовища на Землі поширені й різноманітні через активну тектоніку плит, яка піддавала породи екстремальному тиску та температурам під час процесів формування гір та субдукції плит. Марс, з іншого боку, позбавлений тектоніки плит, і тому масштаби та характер марсіанського метаморфізму залишаються спекулятивними й обмеженими.
Гранатовий уламок, який був знайдений, може свідчити про раніше невідомий метаморфічний процес на Марсі, кидаючи виклик нашому нинішньому уявленню про спектр геологічних умов на Червоній планеті. Він також міг утворитися в новому типі магматичної породи, що сформувалася з лави чи магми, яку ми раніше ніколи не бачили на Марсі. Однак, попри захопливі перспективи таких відкриттів, походження та механізми утворення цього гранату досі залишаються предметом численних запитань.
Стародавній метеоритний удар
Метеорит, який містить гранат андрадит, відомий як NWA 8171 і був знайдений у пустелі Сахара на північному заході Африки (NWA) у 2013 році.
Кілька фрагментів цього метеорита зараз знаходяться у колекції Королівського музею Онтаріо, включаючи той, який аналізували вчені. NWA 8171 — один із 18 марсіанських метеоритів, які належать до одного й того ж метеоритного падіння. Найвідоміший — NWA 7034, неофіційно відомий як Чорна Красуня.
18 парних фрагментів підтверджені як марсіанські, бо склад захоплених благородних газів у них збігається з марсіанською атмосферою, а їхня мінеральна хімія та загальні ізотопні склади кисню також збігаються з марсіанськими значеннями. Ізотопні сигнатури кисню працюють як унікальні відбитки для планет і астероїдів і часто використовуються, щоб визначити планетарне походження.
NWA 8171 також належить до класу метеоритів, названих марсіанськими поліміктними реголітовими брекчіями. По суті, ці метеорити складаються з різних порід, які були розбиті та знову з’єднані разом на поверхні або поблизу поверхні Марса внаслідок давніх ударів метеоритів.
Докази марсіанського походження
Хоча підтверджено, що NWA 8171 походить із Марса, визначити, чи фрагмент із гранатом також утворився на Марсі, складніше. Докази марсіанського походження досить вагомі та включають:
1) Хімічний склад зерен піроксену, що співіснують із гранатом, дуже схожий на типові марсіанські значення. Хоч це й не так точно, як ізотопи кисню, хімія піроксену часто використовується як маркер планетного походження.
2) Текстури та мінералогія фрагмента з гірським гранатом досить схожі на інші, спостережені в NWA 8171.
3) Фрагмент вбудований у марсіанський метеорит. Можливо, це звучить очевидно, але це сильний момент, який не варто применшувати.
Можливі екзотичні метеорити
Проте, як згадувалося вище, NWA 8171 складається з різних кам’яних компонентів, ймовірно зібраних на поверхні або поблизу поверхні давнього Марса внаслідок ударів метеоритів. Деякі з цих компонентів технічно можуть включати збережені фрагменти екзотичних позамарсіанських метеоритів з інших місць.
Через ці складнощі та новизну цього типу породи, багатої на гранат, нам, ймовірно, доведеться виміряти ізотопи кисню безпосередньо у фрагменті, щоб підтвердити його походження. Такий вид аналізу є руйнівним, тому його намагалися уникати, поки відбуваються інші дослідження.
Незалежно від походження, відкриття гранату в цьому зразку метеорита дасть нам нові знання про геологічні процеси на Марсі та/або про удари метеоритів і їхнє переміщення у внутрішній частині Сонячної системи.
За матеріалами phys.org
