Когда в 2025 году марсоход НАСА «Персеверанс» направил лазер на несколько светлых камней в кратере Езеро, исследователи не рассчитывали увидеть ничего необычного. Но результат оказался настолько неожиданным, что потребовал отдельного изучения.
В трёх камнях обнаружились признаки корунда — минерала, который на Земле образует рубины и сапфиры. Более того, в нём присутствовал хром — именно этот элемент придаёт рубинам характерные красноватые и розовые оттенки.
Корунд на Марсе прежде не находили.
Однако главная интрига вовсе не в том, что речь идёт о минерале, связанном с драгоценными камнями. Учёных гораздо сильнее удивили условия, в которых он оказался.
Корунд представляет собой кристаллический оксид алюминия. Для его образования обычно нужна среда с большим количеством алюминия и сравнительно малым содержанием кремния. Кроме того, он часто возникает при высоких температурах или в процессах, связанных с серьёзным преобразованием горных пород.
С высокой температурой древний Марс проблем не испытывал: на его поверхности сохранилось множество вулканических структур, а в кратере Езеро есть много пород магматического происхождения.
Сложность оказалась в химическом составе самих найденных камней.
Если вокруг много силикатных минералов, алюминий обычно оказывается связан в алюмосиликатных породах, например в плагиоклазе. Между тем все три образца с признаками корунда как раз были богаты плагиоклазом.
То есть марсоход обнаружил рядом вещества, совместное образование которых требует довольно необычных условий.
Три камня получили названия Хэмпден-Ривер, Кофи-Коув и Смитс-Харбор. Все они представляли собой отдельные обломки, лежащие на поверхности и уже не связанные с той породой, в которой когда-то сформировались. Поэтому они могли быть перенесены из другого места.
В марте, апреле и июле 2025 года «Персеверанс» последовательно изучил эти камни при помощи спектроскопии с временным разрешением. Лазер возбуждает атомы внутри минерала, после чего прибор измеряет характерное свечение, возникающее при их возвращении в обычное состояние.
Во всех трёх образцах появился спектральный сигнал, характерный для корунда, содержащего хром.
Так что россыпи марсианских рубинов исследователи всё же не обнаружили. Речь идёт о крошечных зёрнах корунда с хромом, заключённых внутри трёх отдельных камней.
Но лабораторное сравнение сделало находку ещё интереснее.
Учёные сопоставили марсианские спектры с данными рубинов, сапфиров и диаспора с Земли. Во всех трёх марсианских образцах обнаружились два выраженных пика свечения на длинах волн 692,7 и 694,1 нанометра. Такие пики характерны для корунда, в котором часть атомов алюминия заменена атомами хрома — именно это происходит в рубинах.
В одном из образцов, Смитс-Харбор, исследователям удалось измерить и продолжительность свечения. Оно сохранялось примерно три миллисекунды, что также соответствует диапазону земного корунда.
Получается ли из этого, что на Марсе есть рубины? Возможно. Но для исследователей куда важнее другой вопрос: каким образом на Марсе вообще возник минерал с такими свойствами?
Одно из возможных объяснений буквально окружает найденные камни — сам кратер Езеро.
Корунд мог образоваться несколькими способами: при участии магмы или в результате взаимодействия горячих жидкостей с породой. Однако авторы исследования считают особенно интересной другую возможность — гигантский удар, который миллиарды лет назад сформировал кратер.
При столкновении такого масштаба породы испытывают огромные температуры и давление. Возникающие условия могут напоминать процессы, при которых глубоко в земной коре формируются метаморфические минералы. Корунд уже находили в породах, изменённых ударами, как на Земле, так и на Луне.
В пользу этой версии есть несколько косвенных признаков.
Корунд находится в виде очень мелких зёрен. Все три камня обнаружены на краю кратера Езеро. Кроме того, неподалёку лежат породы, которые интерпретируются как ударные брекчии — обломочные породы, образовавшиеся при столкновении.
Учёные допускают, что дополнительную роль могли сыграть жидкости, взаимодействовавшие с породами. Они могли создать химическую среду, богатую алюминием и бедную кремнием, которая благоприятствовала образованию корунда. В Езеро также существуют свидетельства древней гидротермальной активности.
Но окончательно выбрать одну версию пока нельзя.
Исследователям помогло бы обнаружение места, от которого откололись эти камни. Ещё ценнее было бы доставить образец такой породы на Землю, где его можно исследовать гораздо подробнее.
По мнению авторов работы, возвращение керна с подобного участка позволило бы провести множество дополнительных анализов и окончательно установить происхождение корунда. А вместе с этим — лучше понять часть геологической истории Марса.
Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.
