Чёрная Красавица раскрыла тайну Марса: 4,5 миллиарда лет назад вода там была везде

Учёные из Технического университета Дании провели уникальное исследование одного из самых знаменитых марсианских метеоритов — NWA 7034, более известного как "Чёрная Красавица". Используя современные рентгеновские и нейтронные методы томографии, они обнаружили в образце следы соединений, богатых водородом. Эти данные могут изменить представление о распределении воды на раннем Марсе. Препринт работы опубликован на arXiv, сообщает Universe Today.

Марсианский гость возрастом 4,48 миллиарда лет

"Чёрная Красавица" — редкий фрагмент марсианской породы, попавший на Землю после удара астероида по поверхности Красной планеты. Возраст материала оценивается примерно в 4,48 миллиарда лет, что делает его одним из древнейших известных образцов Марса. Помимо научной ценности, метеорит отличается эффектным внешним видом — чёрным, почти зеркальным блеском, благодаря которому и получил своё поэтичное название.

Ранее изучение подобных находок требовало разрушения образцов — дробления, распила или растворения, чтобы исследовать их химический состав. Новые методы компьютерной томографии (КТ) позволяют анализировать внутреннюю структуру без повреждений.
Кстати, такие неразрушающие технологии всё активнее применяются и в других областях науки — например, при изучении ископаемых. Недавно археологи нашли под водой у берегов Атлантики древнюю стену, возможно, старше Стоунхенджа - открытие, ставшее возможным именно благодаря цифровой реконструкции без повреждения артефактов.

Два взгляда на один камень: рентген и нейтроны

Исследователи применили сразу два томографических метода:

1. Рентгеновская КТ — привычная технология, которая хорошо выявляет плотные элементы, такие как железо или титан.

2. Нейтронная КТ — менее распространённая, но особенно чувствительная к водороду, что делает её идеальной для поиска следов воды в минералах.

Эти подходы позволили заглянуть внутрь крошечного полированного фрагмента метеорита — всего размером с ноготь — и выявить микроскопические включения, или класты (фрагменты пород, заключённые в более крупную матрицу).

"Комбинация рентгеновского и нейтронного сканирования даёт трёхмерное представление о внутренней структуре образца без его разрушения", — отмечают авторы работы.

Следы воды в "Чёрной Красавице"

Сканирование выявило неожиданные образования — оксигидроксиды железа, богатые водородом (H Fe ox). Эти микроскопические фрагменты составляют лишь 0,4 % объёма, но удерживают примерно 11 % всей воды, содержащейся в образце.

В целом "Чёрная Красавица" содержит около 6000 частей на миллион (ppm) воды — а это чрезвычайно высокий показатель для марсианского вещества, учитывая современную сухость планеты.
Подобные находки подтверждают, что вода в космосе могла играть куда более важную роль, чем считалось ранее. Эту идею развивают и другие исследования — например, учёные NASA зафиксировали редкое вулканическое извержение на луне Юпитера Ио, где тоже обнаружены признаки взаимодействия льда и подповерхностного тепла.

Эти данные согласуются с наблюдениями ровера Perseverance в кратере Езеро, где также обнаружены минералы, указывающие на присутствие воды.

Значение открытия

Особенно важно, что "Чёрная Красавица" и породы из Езеро происходят из разных регионов Марса, но обе находки подтверждают: миллиарды лет назад на планете существовала жидкая вода, и, вероятно, в значительных масштабах.

По словам авторов, метеорит можно рассматривать как естественную миссию по возврату образцов с Марса — ведь он доставил марсианский материал на Землю сам, задолго до космических экспедиций.

"Томография позволяет буквально заглянуть внутрь другого мира, не разрушая его следы", — подчёркивает соавтор исследования Эстрид Навер.

Исследователи надеялись применить аналогичные неразрушающие КТ-методы к образцам, которые должны были быть возвращены миссией Mars Sample Return, но её отмена временно отложила эти планы. Тем не менее, подобные исследования могут быть реализованы в рамках будущей китайской программы по доставке образцов с Марса.