Камень из Мали оказался старейшим куском Марса: он рассказал о плитах, которых не было, и воде, которая исчезла
Неприметный коричневатый камень может оказаться одним из самых драгоценных объектов на Земле. Редкая порода под названием Teghaza 001 — это кусок древнего Марса, дающий геоучёным бесценную возможность изучить самый старый материал планеты. Серия недавних исследований на основе этого космического камня помогает понять историю обитаемости Красной планеты.
Считается, что Земля и Марс сформировались около 4,5 миллиарда лет назад из протопланетного диска газа и пыли, окружавшего молодое Солнце. С тех пор небесные «близнецы» не раз обменивались камнями: удары метеороидов выбивали из марсианской коры обломки, и несколько сотен из них долетели до Земли — своего рода бесплатная миссия по возврату грунта с Марса, оплаченная Вселенной. Среди особенно известных образцов — метеорит Allan Hills 84001 с интригующими органическими молекулами возрастом 4 миллиарда лет и NWA 7034, содержащий компоненты возрастом 4,4 миллиарда лет и следы древней воды. Но обоим не хватает одного: первому — минерального разнообразия, второй выглядит метеоритной мозаикой, собранной из более древних фрагментов. Ни тот, ни другой не отражают древнейшую кору Марса целиком. Teghaza 001 может заполнить этот пробел.
Марсианская история в руках
Метеорит Teghaza 001 состоит из 800 граммов марсианского вещества, разделённого на восемь фрагментов, найденных в 2022 году близ археологической зоны Тагаза в Мали. Им владеет Музей минералов и самоцветов штата Мэн. В препринте, загруженном 14 апреля и ещё не прошедшем рецензирование, исследователи измерили скорость нескольких типов радиоактивного распада в разных минералах, включая крошечные кристаллы цирконов, вкраплённые в Teghaza 001, и несколько методов сошлись на возрасте не менее 4,1 миллиарда лет. Это может сделать камень самым старым известным куском Марса.
Порода богата кремнезёмом, что указывает на возможное производство на Марсе собственной версии гранита — на Земле для этого нужны силы, связанные с тектоникой плит. Гранит плавится в экстремально горячих подземных условиях, медленно остывает, становится легче и в конце концов поднимается вверх, образуя ядра континентов и сердца гор. Но у Марса нет тектонических плит, а его поверхность, кажется, состоит из базальта — тёмной тяжёлой вулканической породы, возникающей из быстро остывающей лавы. Именно из такого материала сделаны Гавайские острова.
В статье, опубликованной 26 июня в журнале Nature Astronomy, учёные показали: Марс, возможно, умел запускать геологические процессы, которые на Земле опосредованы тектоникой плит. Используя сейсмические данные посадочного аппарата NASA InSight, исследователи смоделировали недра Марса и нашли свидетельства того, что когда-то под северным полушарием могли существовать огромные связанные между собой магматические сети протяжённостью в тысячи миль. «Один из больших вопросов планетологии — уникальна ли Земля, — сказал соавтор исследования Джон Уэйд, доцент Оксфордского университета. — Если Марс смог развить такую сложную кору без тектоники плит, то, возможно, условия для обитаемости возникают на большем числе планет, чем мы думали, включая те, что раньше отбраковывали по размеру или кажущемуся отсутствию тектоники». Такие процессы могли помочь раннему Марсу создать атмосферу, крупные водоёмы и потенциально пригодные для жизни условия — сценарий, который, возможно, разыгрывается и в других уголках Вселенной.
Солнечная система даёт, но и забирает
Как бы обнадёживающе это ни звучало для появления марсианской жизни, Teghaza 001 дал и свидетельство того, что Марс начал терять воду очень рано. В отдельной статье, опубликованной 10 июня в журнале Science Advances, исследователи воссоздали гидрологическую эволюцию Марса, проследив водород — главную составляющую воды — с помощью химического анализа фрагмента Teghaza 001 и сравнения с двумя более молодыми марсианскими метеоритами. Чтобы выяснить, когда вода Марса начала утекать в космос, учёные изучили соотношение водорода и дейтерия — более тяжёлой версии водорода. Поскольку водород легче, он быстрее покидает планету, оставляя больше дейтерия. Результаты «указывают на то, что Марс потерял значительную часть своей ювенильной атмосферы в течение нескольких сотен миллионов лет после застывания магматического океана», пишут авторы. Это говорит о том, что уже 4,1 миллиарда лет назад Марс стремительно терял водород.
Teghaza открывает редкое окно в ранние эпохи Марса, но учёные подчёркивают: для полного понимания нужны новые образцы. Джеймс Дэй, профессор геонаук Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего, не участвовавший в работе, призвал к осторожности: «Все эти аргументы построены на одном маленьком камне».
Источники:
Saper, L., Liu, Y., Guan, Y., Ma, C., Bell, E. A., & Agee, C. B. (2026). A Noachian hydrosphere component in the 4.1-Ga Martian meteorite Teghaza 001. Science Advances, 12(24), eaea3420. https://doi.org/10.1126/sciadv.aea3420
