Крошечный красный кристалл переписал историю Марса

Почему одно зернышко граната так важно

В геологии гранат — это не просто драгоценный камень, а природные часы-термобарометр. На Земле он обычно растет глубоко в коре, где царят высокие температура и давление, где горячие растворы проникают в породы или во время крупных горообразовательных процессов . Находка же на Марсе говорит о том, что сходные экстремальные условия существовали и там в какой-то момент истории планеты.

Двухчастное строение класта указывает на породу, пережившую несколько событий. Андрадит-диопсидовая область предполагает историю метасоматоза — процесса, при котором горячие, химически агрессивные флюиды движутся сквозь породу, меняя ее состав, — тогда как область с калиевым полевым шпатом и авгитом может отражать иную стадию или даже совершенно другой тип породы . Как отмечают авторы исследования, минералогия и текстуры свидетельствуют о «множественных стадиях кристаллизации и/или изменениях на Марсе»; это означает, что перед нами не простая изверженная порода, застывшая из единого расплава .

Гипотеза об ударном теле: марсианский ли это камень?

Самый интригующий открытый вопрос — сформировался ли этот класт с гранатом непосредственно на Марсе. Команда проверила зерна пироксена на соотношение марганца и железа — распространенный геохимический маркер. В области, богатой калиевым полевым шпатом, эти показатели уверенно укладываются в известный марсианский диапазон. А вот в богатой андрадитом области составы гораздо разнообразнее и к тому же пересекаются с метасоматическими ассоциациями, характерными для хондритовых метеоритов — примитивных, древнейших строительных блоков Солнечной системы, которые старше самих планет .

Так рождаются два интригующих сценария: либо этот класт фиксирует ранее неизвестную гранат-образующую среду где-то в недрах марсианской коры, либо перед нами кусок ударника, врезавшегося в Марс и вплавленного в реголитовую брекчию, которую мы теперь держим в руках на Земле. Исследователи отмечают, что повышенное содержание никеля и хрома в NWA 8171 и его парных образцах уже сейчас указывает на некую степень хондритового загрязнения от ударных тел . Чтобы получить окончательный ответ, потребовался бы анализ изотопов кислорода, а он требует разрушения части драгоценного образца. Пока, учитывая редкость находки, ученые на это не пошли .

Что это значит для геологической истории Марса

Любой из вариантов чрезвычайно значим.

Если гранат сформировался на Марсе, это доказывает: древняя кора была способна поддерживать метаморфические или гидротермальные системы, гораздо более разнообразные, чем базальтовый вулканизм, преобладающий на поверхности сегодня. Это означало бы, что ранний Марс — более 4 миллиардов лет назад — имел очаги глубинной, горячей, богатой флюидами геологии, способной сложным образом преобразовывать породы, отчасти напоминая процессы, формирующие континенты Земли .

Если же класт — реликт ударника, то он становится детальной записью тех типов снарядов, что бомбардировали Марс в раннюю эпоху хаотической аккреции, причем записью, сохраненной так, как не сможет воспроизвести ни одно исследование кратеров. Это также укрепило бы репутацию брекчии как природного музея перемешанных планетных материалов, открытого прямо у нас под ногами .

Так или иначе, единственный кристалл граната в NWA 8171 приоткрыл дверь в те главы 4,5-миллиардного прошлого Марса, куда раньше не удавалось заглянуть ни одному другому образцу.