Марсоход NASA Perseverance впервые обнаружил на Марсе корунд — кристаллический оксид алюминия (Al2O3). На Земле разновидности этого минерала образуют рубины и сапфиры. Находку сделали при изучении трёх образцов породы на краю кратера Езеро.
Ранее корунд не удавалось найти на Марсе ни с орбиты, ни на поверхности планеты, ни в марсианских метеоритах. Условия для его образования на Красной планете практически отсутствуют, поэтому открытие оказалось неожиданным.
Минерал распознали с помощью комплекса SuperCam и режима люминесцентной спектроскопии TRL с временной развёрткой. Зелёный лазер с длиной волны 532 нм возбуждает атомы примесей в кристаллической решётке, а спектрометр фиксирует испускаемый ими свет.
Такие измерения обычно проводят ночью, чтобы солнечный свет не мешал наблюдать слабое послесвечение. Типичное время экспозиции составляет около 0,5 мс.
Речь идёт не об отдельных крупных камнях, а о микроскопических включениях корунда в трёх обломках, богатых плагиоклазом: Hampden River, Coffee Cove и Smiths Harbour. Все они — валуны-«путешественники», отделившиеся от исходного обнажения и унесённые изменениями рельефа.
Самое странное — порода, в которой нашли корунд. Для его образования обычно нужна среда, богатая алюминием и бедная кремнием: при избытке кремния алюминий связывается в алюмосиликаты, включая плагиоклаз. Но все три образца оказались богаты именно плагиоклазом.
В обычных условиях корунда в такой породе быть не должно.
Точное место формирования валунов пока неизвестно. В пользу ударной версии говорят микроскопические размеры зёрен, расположение находок на краю древнего кратера и соседство с породами явно ударного происхождения.
Возможно, после удара свою роль сыграли горячие источники, изменившие породу так, что отдельные участки стали богаты алюминием и бедны кремнием. Исследование образцов на Земле помогло бы прояснить механизм, но миссия по их возврату с Марса отложена на неопределённый срок.
Учёные рассматривают несколько версий появления корунда: кристаллизацию из магмы, воздействие гидротермальных растворов и другие геологические процессы. Однако наиболее вероятным считают ударное происхождение, связанное с формированием самого кратера Езеро.
Мощный удар астероида способен на короткое время создать экстремальные температуры и давления, запускающие нужные реакции кристаллизации. Ударный корунд уже находили в земных ударных структурах и лунных породах.
Во всех трёх образцах прибор зафиксировал характерный спектр, указывающий на присутствие хрома в кристалле. При достаточной концентрации этот элемент придаёт земным рубинам красный цвет.
В образце Smiths Harbour свечение затухало примерно за 3 мс — это точно соответствует поведению земного корунда. По косвенным признакам учёные заключили, что размер кристаллов не превышает 200 мкм — предел разрешения камеры марсохода.