Запропонована нова гіпотеза, яка пояснює, чому Марс має червонуватий відтінок.

Марс легко впізнати на нічному небі за яскраво вираженим червоним відтінком. Завдяки космічним апаратам, які вивчали планету протягом останніх десятиліть, вчені дізналися, що цей відтінок викликаний іржею — частинками оксидів заліза, які містяться в пилу.

Поверхня Марса багата залізосодержащими мінералами. У певний момент залізо вступило в реакцію з рідкою водою або киснем і окислилося. В результаті утворилися оксиди заліза, які мають червонувато-оранжевий колір. Подібним чином на Землі утворюється іржа.

Протягом мільярдів років вони подрібнилися і рознеслися вітрами по всій поверхні. Коли пил піднімається в атмосферу, частинки оксидів заліза розсіюють світло, підсилюючи червонувате сяйво планети.

Однак оксиди заліза бувають різними. Вчені досі сперечаються про точний хімічний склад марсіанської іржі. Адже якщо дослідники його з’ясують, то зможуть зрозуміти, які умови існували на Марсі в минулому і чи могла планета бути придатною для життя.

У попередніх наукових роботах вчені аналізували дані про марсіанський пил, отримані за допомогою космічних апаратів, і прийшли до висновку, що основним його «червоним» компонентом є мінерал заліза гематит (Fe₂O₃). Фахівці не виявили ознак наявності в ньому води, тому вирішили, що він з’явився під час «сухого» етапу історії Марса, коли планета вже втратила воду. Дослідники дійшли висновку, що гематит утворився при контакті заліза з киснем, тобто, на їхню думку, Марс почав «іржавіти» вже після вологого періоду.

Міжнародна команда космогеологів на чолі з Адомасом Валантінасом (Adomas Valantinas) з Браунівського університету (США) з’ясувала, що за червоний відтінок Марса відповідає зовсім інший мінерал заліза.

Спочатку Валантінас і його колеги провели експеримент, відтворивши в лабораторії марсіанські умови. Вони подрібнили вулканічний базальт до розміру 1/100 товщини людського волоса (таку текстуру має марсіанський пил) і змішали його з різними типами оксидів заліза.

Порівнявши спектральні дані лабораторних зразків з спостереженнями орбітальних апаратів (TGO, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter) і марсохід (Curiosity, Pathfinder та Opportunity), вчені виявили, що спектральні «відбитки» пилу найкраще збігаються з ферригідритом ((Fe3+)2O3·0.5H2O).

Цей мінерал швидко утворюється при контакті заліза з холодною водою і зберігає сліди H2О у своїй структурі навіть після висихання. У процесі формування мінерала молекули H2О «вбудовуються» в його кристалічну решітку, стаючи частиною хімічної структури. Навіть коли зовнішня вода випаровується, ці молекули залишаються «заперті» всередині мінерала — ніби в пастці.

Марс все ще Червона планета, але вчені тепер краще розуміють, чому. Раніше вважалося, що його колір пов'язаний з гематитом, але виявилося, що головну роль в цьому відіграє інший мінерал — ферригідрит. Оскільки ферригідрит міг утворитися лише під час вологого марсіанського періоду, іржа на планеті з'явилася набагато раніше, ніж припускали дослідники. Більше того, ферригідрит не руйнується в сучасних умовах Марса (холодно, сухо, немає води): він зберігся, і планета має характерний відтінок навіть через мільярди років.

У будь-якому випадку, остаточно розібратися з причиною червоного кольору планети допоможуть зразки ґрунту, зібрані марсоходом Perseverance. Їх доставлять на Землю після 2030 року, аналіз покаже точний склад пилу.

Наукова робота команди Валантінас опублікована в журналі Nature Communications.