Марсоход «Персеверанс» зафиксировал в горных породах на краю кратера Езеро спектральные характеристики минерала корунда – соединения, которое на Земле является основой для рубинов и сапфиров. Подобные спектры были впервые зарегистрированы на Марсе. В настоящее время исследователи стремятся выяснить, какие именно процессы могли привести к его формированию, поскольку условия на Красной планете существенно отличаются от тех, что обычно способствуют образованию корунда на Земле.
В феврале 2021 года марсоход NASA «Персеверанс» совершил мягкую посадку в кратере Езеро. Это место ученые выбрали неслучайно: когда-то кратер был заполнен водой, а значит, там могли сохраниться следы древней жизни.
Ровер создан с использованием новейших технологий. Ключевым его компонентом является прибор SuperCam. Это устройство представляет собой универсальный инструмент в области спектроскопии. Оно позволяет не только получать изображения горных пород, но и подвергать их лазерному воздействию для определения химического состава. При контакте лазера с горной породой происходит испарение микроскопического слоя материала, что приводит к образованию плазмы. Прибор анализирует излучение плазмы, сопоставляя его со спектральными характеристиками, присущими различным минералам.
Международная группа специалистов, включающая геологов и планетологов под руководством Энн Оллилы ( Ann Ollila) исследователи из Лос-Аламосской национальной лаборатории, расположенной в Нью-Мексико (США), применили прибор SuperCam для изучения светлых включений, найденных в трех образцах пород кратера Езеро: Hampden_River, Coffee_Cove и Smiths_ Harbour.
Предыдущие исследования выявили, что эти структуры содержат значительное количество плагиоклаза — распространенного минерала, встречающегося в базальтах и других магматических породах, и часто обнаруживаемого на Марсе. Специалисты предполагали, что плагиоклаз проявит характерную люминесценцию, однако вместо этого был зарегистрирован отчетливый сигнал трехвалентного хрома ( Cr³⁺).
Люминесцентная спектроскопия, обладающая возможностью временного разрешения, выявила пики Cr³⁺, наличие хрома, встроенного в структуру корунда, определяет его свойства. Именно хром обуславливает появление красного оттенка в корундовых минералах, благодаря чему они превращаются в рубины.
Фактически, прибор зарегистрировал не сам минерал, а его спектральный состав, своего рода «отпечаток». Корунд представляет собой оксид алюминия Al₂O₃, в чистом виде вещество лишено цвета, однако наличие хрома в его составе обуславливает характерные признаки, позволяющие предположить минерал, близкий к рубину по составу. Исследователи также подчеркнули, что на полученных изображениях не было зафиксировано крупных кристаллов корунда, поскольку частицы имели незначительный размер – менее 200 микрометров.
Ученых удивило обнаружение корунда на Марсе, поскольку ранее этот минерал там не встречался. Это наводит на мысль, что его образование на Красной планете происходит иным образом, чем на Земле.
На Земле корунд, как правило, образуется в глубоких слоях земной коры, где присутствуют высокие температура и давление. Наиболее часто это происходит в метаморфических породах, содержащих большое количество алюминия, а также в определенных магматических породах. Тектонические процессы вызывают возникновение этих экстремальных условий, способствуют перераспределению минералов и позволяют алюминию кристаллизоваться в оксид алюминия — корунд. Наличие примесей хрома или титана обуславливает его красный или синий оттенок, формируя рубины и сапфиры.
Поскольку на Марсе отсутствует активная тектоника, ученые считают, что корунд мог образоваться в результате воздействия ударных волн от метеоритов. Эти волны создают экстремальные температуры и давление, необходимые для перекристаллизации алюминия в корунд.
Результаты исследования представили на конференции Lunar and Planetary Science Conference 2026 в Техасе (США).