Ученые пытаются объяснить появление кремнезема в кратере Гейла

Картинка большого размера.
Исследовательский марсоход Curiosity совершил посадку в кратер Гейла на Марсе в августе 2012 года. Год назад он впервые вошел в регион, относящийся к нижним слоям горы Шарп в центре этого кратера. С тех пор он продолжает аккуратное движение по этому слою, продвигаясь ближе к относительно крутому склону. В последние семь месяцев он нашел больше богатых кремнеземом пород, чем за все предыдущее время изучения Марса. Кремнеземом называют диоксид кремния. На Земле он встречается в кварце и множестве других силикатов. В некоторых породах на нижних слоях горы Шарп содержание этого минерала достигает 90%, и объяснить такую концентрацию оказалось не так просто.

«Появление пород с преобладанием кремнезема является загадкой». – поясняет Альберт Йен, ученый из команды Curiosity в Лаборатории реактивного движения НАСА. – «Увеличить концентрацию кремнезема можно либо при помощи выщелачивания других минералов, которое не захватывало бы кремнезем, либо привносом кремнезема извне. Оба эти процесса должны происходить в присутствии воды. Если мы узнаем, какой именно процесс происходил здесь, мы многое узнаем об условиях древней окружающей среды в этом регионе». Вода с низким показателем pH не взаимодействовала бы с кремнеземом, но приводила бы к выносу других минералов из пород. С другой стороны, в нейтральной или щелочной среде происходило бы осаждение кремнезема из раствора.

Планетологи недавно обнаружили и другую загадку. Во время бурения одного из заинтересовавших их образцов марсоход наткнулся на кремнеземный минерал, известный как тридимит.

Он редко встречается на Земле, а на Марсе его нашли и вовсе впервые. Тридимит обычно образуется при высокой температуре в магматических или метаморфических породах. Но дно кратера Гейла, где находится Curiosity, покрыто озерными осадочными отложениями. Кроме того, тридимит образуется в магматической среде с высоким содержанием кремния, тогда как изученные обнажения магматических пород на Марсе содержали мало этого элемента. Находка тридемита может указывать на то, что в разные периоды времени магма на Марсе могла иметь разный состав, что довольно необычно. Сейчас ученые на Земле проводят эксперименты, цель которых – установить, мог ли тридемит на Марсе иметь иное происхождение и образоваться в условиях низкой температуры. Любопытно, что этот минерал был найден лишь на одном участке. В других местах кремнезем принимал иные формы и зачастую встречался в виде некристаллического опала, генезис которого может происходить в различных условиях.

«То, что мы видим на горе Шарп, сильно отличается от наших наблюдений во время первых двух лет работы». – говорит Эшвин Васавада, ученый из команды Curiosity. – «Здесь намного выше изменчивость среды на небольших расстояниях. Кремнезем – индикатор того, как изменилась среда. Он настолько многогранен и любопытен, что нам потребуется время, чтобы с ним разобраться».