Затерянные океаны в камне: в древнейшем марсианском метеорите найдены микрокапли воды

Крошечные частицы древней воды оказались заперты внутри одного из старейших и самых известных марсианских метеоритов, когда-либо падавших на Землю. Это неожиданное открытие, сделанное с помощью новой формы «нейтронного сканирования», раскрывает новые детали о водном прошлом Красной планеты, которое могло создать условия для внеземной жизни.

Метеорит NWA 7034, более известный как «Чёрная красавица», — это примерно 320-граммовый осколок Марса, выброшенный в космос при ударе другого космического тела о планету. Он был обнаружен в 2011 году кочевниками в марокканской части пустыни Сахара, хотя точное время его падения неизвестно. Метеорит прославился своим тёмным цветом, который был дополнительно подчеркнут тщательной полировкой одной из его граней.

«Чёрная красавица», вероятно, происходит из кратера Карратха диаметром 10 км рядом с марсианским экватором и был выброшен в космос от 5 до 10 миллионов лет назад. Однако сам он намного старше: учёные датируют этот угольно-чёрный камень возрастом не менее 4,44 миллиарда лет, что делает его древнейшим из обнаруженных марсианских метеоритов.

Исследователи знали с 2013 года, что «Чёрная красавица» содержит следы воды. Более поздние анализы показали, что эта вода могла быть частично нагрета, что породило надежды на то, что марсианские микробы могли когда-то процветать в тёплых водах планеты.

Однако до сих пор учёным приходилось откалывать и разрушать крошечные фрагменты метеорита для изучения заключённой в нём воды, что ограничивало возможности исследования. Но в новой работе, опубликованной 13 января на сервере препринтов arXiv, исследователи сообщают, что новый метод сканирования позволил им впервые провести углублённый анализ всего водного содержания метеорита.

Исследование показало, что вода составляет около 0,6% массы «Чёрной красавицы», что эквивалентно кусочку породы размером с человеческий ноготь. Это может показаться незначительным, но это намного больше предыдущих оценок.

Большая часть этой воды заперта в микроскопических фрагментах (кластах), богатых водородом оксигидроксида железа, который похож на основной компонент ржавчины и образуется, когда железо реагирует с водой под высоким давлением — например, при ударе метеорита.

В новом исследовании учёные использовали вариант компьютерной томографии, которая создаёт внутреннее изображение объектов с помощью рентгеновских лучей. Но вместо электромагнитного излучения команда облучила метеорит нейтронами, которые оказались особенно эффективны для обнаружения атомов водорода, встроенных в чрезвычайно плотный образец.

Трудно представить, что ныне пыльный красный шар Марса когда-то был миром, полным воды. Однако всё больше свидетельств указывают на то, что планета была домом для обширных, похожих на земные, океанов примерно до 3 миллиардов лет назад.

Большая часть этой воды с тех пор исчезла, хотя некоторое количество остаётся в виде ледяных пластов, погребённых у экватора, инея на вершинах марсианских гор и массивного подповерхностного резервуара, обнаруженного в 2024 году.

«Чёрная красавица» широко считается древнейшим прямым доказательством наличия воды на Марсе, поэтому она может помочь раскрыть, как планета изначально приобрела свои когда-то обильные водные ресурсы. В результате исследователи стремятся продолжить анализ её внутренней структуры.

Учитывая, что NASA недавно свернуло миссию по доставке образцов с Марса, которая должна была вернуть на Землю образцы, собранные марсоходом «Персеверанс», метеориты вроде «Чёрной красавицы» остаются единственным способом напрямую изучать марсианскую воду.

Это открытие имеет фундаментальное значение для понимания эволюции Марса и поисков жизни. Водород, выявленный нейтронным сканированием, является не просто индикатором наличия H₂O, но и ключом к пониманию её происхождения и истории. Анализ изотопного состава этой воды в будущем мог бы помочь определить, была ли она доставлена на Марс астероидами и кометами или же выделилась из недр планеты в ходе вулканической активности.

Кроме того, микроскопические «карманы» с водой в «Чёрной красавице» представляют собой миниатюрные капсулы времени, которые могли сохранить химические следы древней марсианской среды — например, соотношение солей, pH или даже органические молекулы, если таковые там присутствовали. Это делает метеорит бесценным объектом для исследований, сопоставимым по важности с будущими возвращёнными образцами.

Метод нейтронной томографии, успешно опробованный на метеорите, открывает новые возможности для неразрушающего изучения других космических образцов, включая лунный грунт и будущие марсианские породы. Он позволяет «заглянуть» внутрь драгоценных камней, не повреждая их, что особенно критично для редких образцов внеземного происхождения. Таким образом, «Чёрная красавица» продолжает оставаться одним из самых информативных посланников с Красной планеты, медленно раскрывая секреты своего далёкого водного прошлого.