Крихітний червоний самоцвіт у чорній породі щойно переписав історію Марса

Чому одна-єдина зернина гранату така важлива

Гранат — це не просто гарний самоцвіт, який використовують у ювелірних прикрасах. В геології він є своєрідним «годинником тиску та температури». На Землі він зазвичай росте глибоко в корі, де панують високі температури й тиск, гарячі флюїди проникають крізь породи або під час великих гороутворюючих процесів . Його знахідка на Марсі натякає на те, що подібні екстремальні умови існували там на певному етапі історії планети.

Двозонна природа уламка вказує на те, що порода пережила кілька подій. Домен з андрадитом і діопсидом свідчить про історію метасоматозу — процесу, при якому гарячі, хімічно агресивні флюїди рухаються крізь породу, змінюючи її склад. Водночас домен із калієвим польовим шпатом та авгітом може представляти інший етап або навіть зовсім інший тип породи . Як зазначають автори дослідження, мінералогія та текстурні особливості вказують на «численні стадії кристалізації та/або події змін на Марсі», тобто це не проста магматична порода, що застигла з єдиного розплаву .

Загадка ударника: чи він взагалі з Марса?

Найбільш інтригуюче питання, яке залишається без відповіді: чи справді уламок із гранатом утворився на Марсі? Команда перевірила зерна піроксену за співвідношенням марганцю та заліза — це поширений геохімічний відбиток. У зоні, багатій на калієвий польовий шпат, ці співвідношення комфортно вписуються у відомий марсіанський діапазон. Але в зоні з андрадитом склад значно варіативніший і також перекривається з метасоматичними асоціаціями, знайденими в хондритових метеоритах — примітивних, древніх будівельних блоках Сонячної системи, які існували ще до формування планет .

Це створює два захопливі сценарії. Або цей уламок фіксує раніше невідоме середовище утворення гранатів десь глибоко в марсіанській корі, або ж він є шматком ударника — астероїда, який врізався в Марс і був включений до складу реголітової брекчії, яку ми зараз тримаємо в руках на Землі. Дослідники зазначають, що підвищений вміст нікелю та хрому в NWA 8171 та його «родичах» вже вказує на певний ступінь хондритового забруднення від ударників . Остаточна відповідь потребувала б аналізу ізотопів кисню, але це вимагає руйнування частини дорогоцінного зразка. Враховуючи унікальність знахідки, науковці поки що на це не зважилися .

Що це означає для геологічної історії Марса

Обидва варіанти є надзвичайно важливими. Якщо гранат утворився безпосередньо на Марсі, це доводить, що древня кора планети була здатна підтримувати метаморфічні або гідротермальні системи, значно різноманітніші за базальтовий вулканізм, який домінує на поверхні сьогодні. Це означало б, що ранній Марс — понад 4 мільярди років тому — мав осередки глибокої, гарячої, багатої на флюїди геології, здатної складно трансформувати породи, що дещо нагадує процеси, які сформували земні континенти .

Якщо ж цей уламок є реліктом ударника, то він стає детальним літописом типів космічних тіл, що бомбардували Марс у ранній період хаотичної акреції, збереженим у спосіб, який не здатне відтворити жодне вивчення кратерів. Це також підкріпило б відому роль цієї брекчії як природного музею перемішаних планетарних матеріалів .

Так чи інакше, цей єдиний кристал гранату в NWA 8171 прочинив двері в ті періоди 4,5-мільярдного минулого Марса, до яких жоден інший зразок досі не міг дістатися.