Марсиански сигнал, останал мистерия 15 години, най-накрая бе идентифициран като железен хидроксисулфат. Минералът се образува само когато железните сулфати се нагряват над 100 °C в присъствието на кислород.
Открит е на платото Ювенте (свързано с вулканична топлина) и Арам Хаос (свързано с хидротермална активност). Откритието показва, че Марс е останал геологично активен дълго след ранните си катастрофални събития.
Бъдещи мисии могат да разкрият железен хидроксисулфат в други богати на сулфати марсиански терени.
Повече от десетилетие един особен минерал, разпръснат из Марс, озадачава планетарните учени. Неговият уникален спектрален отпечатък (който помага на астрономите да идентифицират молекулите) не съвпада с никой известен минерал на Земята или другаде в Слънчевата система. Сега изследователите най-накрая идентифицираха веществото: железен хидроксисулфат, съединение на желязна основа, което се образува, когато други железни минерали се нагряват над 100 градуса по Целзий в присъствието на кислород.
Откритието е направено чрез лабораторни експерименти, при които учените нагряват различни минерали от железен сулфат при контролирани условия. При нагряване тези минерали се трансформират в железен хидроксисулфат, създавайки точния спектрален отпечатък, наблюдаван на Марс от орбиталния спектрометър на НАСА.
Минералът се появява на две основни места на Марс: платото над Ювенте Часма (Juventae Chasma) и в Арам Хаос (Aram Chaos), като и двата региона са известни със своите слоести скали, богати на сулфатни отлагания.
Как се образува минералът на Марс
Железен хидроксисулфат не се образува при студени, влажни процеси като повечето сулфати на Марс, а изисква топлина и кислород. В лабораторията учените нагрявали проби от хидратирани железни сулфати до поне 100 градуса по Целзий и наблюдавали как железните атоми се променят от една форма (Fe2+) в друга Fe3+), като същевременно освобождават водород.
Тестовете показват как температурата влияе на процеса. Нагряването на пробите до 100 градуса по Целзий в продължение на шест дни е създало железен хидроксисулфат, въпреки че по-високите температури са ускорили процеса. При 50 градуса по Целзий нищо не се е случило дори след седем дни, което доказва, че топлината е от съществено значение.
Структурата на минерала се характеризира с железни атоми, свързани чрез хидроксилни групи във верижна структура. Тази подредба създава отличителни спектрални характеристики при специфични дължини на вълните, включително сигнала от 2,236 микрометра, който за първи път привлече вниманието на изследователите през 2009 г.
Сателитните карти от Марс показват къде се срещат различни минерали в регион близо до платото Ювенте. В червено са новооткритите находища на железен хидроксисулфат, в синьо са други сулфатни минерали, образувани с вода, а в зелено и циан са вулканични скали, съдържащи пироксен. Основната карта (а) дава общ преглед, докато увеличените изображения (b–g) показват близки планове на това как тези минерали изглеждат в ландшафта и как се различават техните текстури. Кредит: Bishop et al / Nature Communications
Вулканична жега на платото Ювенте, подземна жега в Арам Хаос
На платото Ювенте, железният хидроксисулфат се появява в тънки слоеве, разположени между вулканични скали и други сулфатни отлагания. Изследователите предполагат, че гореща лава или вулканична пепел може да са покрили съществуващите сулфатни отлагания, нагрявайки ги достатъчно, за да предизвикат трансформацията. Известно количество железен хидроксисулфат се появява и под сулфатните слоеве, вероятно нагрят от топъл вулканичен материал отдолу.
Арам Хаос представя различна картина. Там железен хидроксисулфат се намира в основата на сулфатните отлагания, точно над скалната основа. Регионът се е образувал преди около 3 милиарда години, когато подземните води са избухнали през повърхността, причинявайки катастрофални наводнения и срутване на земята. По-късна водна активност е създала слоести седименти, които са се превърнали в сулфати чрез изпаряване. Хидротермалните системи или горещите подземни води, загряти от геоложката активност, вероятно са затоплили тези отлагания отдолу, превръщайки някои сулфати в железен хидроксисулфат.
Различните сценарии на всяко място показват, че Марс е имал активно и разнообразно геоложко минало. И двете места разкриват епизоди на нагряване, които са се случили след образуването на първоначалните сулфатни отлагания, което предполага, че планетата вероятно е останала геологично активна по-дълго, отколкото се е смятало досега.
Елиминиране на други кандидати
Идентифицирането на минерала е изисквал сравняване на стотици лабораторни проби с данни от Марс. Учените са тествали глинести минерали, гипс и железен сулфат, но никой не съвпада. Дори комбинации от минерали не успяват да обяснят какво виждат спътниците.
Отговорът идва чрез експерименти с нагряване. Когато учените нагрявали сомолнокит (минерал от железен сулфат) до 250 градуса по Целзий в продължение на 22 часа, резултатът показал спектрални характеристики, почти идентични с наблюденията на Марс. Рентгеновата дифракция е потвърдила, че нагрятият материал е чист железен хидроксисулфат.
Подобрените техники за изобразяване също изиграват роля. Новите методи за обработка на сателитни данни премахват атмосферните изкривявания и шум, разкривайки преди това скрити пикове. В Арам Хаос тези подобрения позволяват на изследователите да идентифицират ясни петна от железен хидроксисулфат, предоставяйки по-чисти данни от по-тънките, смесени единици в платото Ювенте.
Марс остана активен по-дълго от очакваното
Откриването на железен хидроксисулфат помага за прецизиране на геоложката хронология на Марс. Минералът вероятно се е образувал преди по-малко от 3 милиарда години, по време на период, наречен амазонски период. Това го прави една от по-скорошните химични промени на марсианската повърхност, съвпадайки с доказателства за вулканична и хидротермална активност, продължила дълго след масивните събития, оформили долината Маринър и околния терен.
Други богати на сулфати региони на Марс може да съдържат допълнителни находища на железен хидроксисулфат, които чакат да бъдат потвърдени. Едно по-ранно проучване съобщава за подобен сигнал в Ауреум Хаос (Aureum Chaos), западно от Арам Хаос, въпреки че по това време изследователите са го интерпретирали като различен минерал.
Това, което започна през 2009 г. като необяснима спектрална характеристика, се превърна в прозорец към активното минало на Марс. Бъдещи мисии могат да разкрият дали железният хидроксисулфат е по-разпространен, отколкото е известно в момента, предлагайки нови прозрения за това как топлината и водата продължиха да променят Червената планета дълго след като много учени смятаха, че тя е утихнала.
Справка: Bishop, J.L., Meusburger, J.M., Weitz, C.M., Parente, M., Gross, C., Talla, D., Saranathan, A.M., Itoh, Y., Gruendler, M.R.D., Howells, A.E.G., Yeşilbaş, M., Hiroi, T., Schmitt, B., Maturilli, A., Al-Samir, M., Bristow, T.F., Lafuente, B., & Wildner, M. (2025). “Characterization of ferric hydroxysulfate on Mars and implications of the geochemical environment supporting its formation,” is published in Nature Communications, 16, 7020, August 5, 2025. DOI: 10.1038/s41467-025-61801-2
Източник: Mars’ Mystery Signal Solved: Scientists Identify Mineral Unlike Any On Earth, StudyFinds
Още по темата
Космос
В марсиански скали може да са открити признаци на древен живот според ново проучване в Nature
Космос
Не, това не е "корал“ на Марс. Защо теренът на Червената планета често ни заблуждава?
Космос
Марсоходът Curiosity открива големи въглеродни отлагания на Марс
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
helper68
Използването на смартфон в тоалетната е свързано с 46% по-висок риск от хемороиди
YKoshev
Доколко съвместими са минерално-суровинният отрасъл и чистата околна среда?
Козон
Мистериозен череп на гръцки хоминин е датиран на поне 286 000 години
Peter Petrov
След многократни експлозии нов тест за мегаракетата на Мъск