Согласно новому исследованию метеорита Лафайет, минералы, содержащиеся в нем, образовались в присутствии воды 742 миллиона лет назад. Это значительное открытие в области изучения водных минералов на Марсе и предполагает, что планета могла быть немного влажной в прошлом.
«Датировка этих минералов позволяет нам понять, когда на поверхности Марса или в его окрестностях могла существовать жидкая вода», — отмечает геохимик Марисса Трамбле.
Ученые выдвинули теорию, что вода появилась в результате таяния подземного льда, известного как вечная мерзлота, которое могло быть вызвано магматической активностью, наблюдающаяся на Марсе и по сей день.
Одним из обсуждаемых материалов является иддингс — разновидность горной породы, образующаяся из вулканического базальта с участием жидкости. Метеорит Лафайет содержит иддингс, который включает аргоновые включения.
По словам исследователей, датировка минералов может быть сложной задачей, но с развитием технологий этот процесс стал более точным. Метод радиометрического датирования позволяет анализировать изотопы аргона и определять время его образования. Аргон образуется в результате радиоактивного распада калия, и даже при отсутствии калия можно датировать образец аргона-40.
Это возможно благодаря тому, что количество легкого изотопа аргона-39, который образуется при облучении аргона-40 в ядерном реакторе, зависит от первоначального содержания калия. Таким образом, аргон-39 можно использовать как заменитель калия; поскольку калий распадается с известной скоростью, ученые могут определить время, прошедшее с момента образования породы.
Исследователи применили этот метод к небольшому образцу метеорита Лафайет, чтобы выяснить, сколько времени прошло с тех пор, как вода взаимодействовала с камнем, образуя иддингс.
Процесс выброса метеорита с Марса во время столкновения, его путешествие через Солнечную систему и падение на Землю также могли повлиять на горные породы. Исследователи смогли смоделировать изменения температуры, с которыми столкнулся метеорит во время своего долгого пути, и оценить их влияние на предполагаемый возраст образца.
«На предполагаемый возраст могли повлиять удар, из-за которого метеорит Лафайет был выброшен с Марса, нагрев за 11 миллионов лет в космосе или нагрев при падении на Землю», — поясняет исследователь Марисса Трамбле.
Полученные данные уточняют известные временные рамки появления влаги на Марсе. Новая дата совпадает с периодом повышенной вулканической активности на планете. Хотя сейчас эта активность кажется спокойной, недавние наблюдения посадочного аппарата Mars InSight показали, что внутри планеты происходит гораздо больше событий, чем можно предположить по ее внешнему виду.
«Мы продемонстрировали надежный способ датировки изменений минералов в метеоритах, который можно использовать для понимания наличия жидкой воды на других небесных телах», — заключает Трамбле.