Международная команда исследователей разработала новый метод обнаружения водных следов в минералах за пределами нашей планеты с использованием рамановской спектроскопии. Этот метод, уже применяемый в космических исследованиях, обладает потенциалом стать важным инструментом в сфере астробиологии, поскольку он позволяет идентифицировать не только воду, но и органические вещества в внеземных горных породах.
Обычно водное присутствие в истории планет связывали с опалом, так как этот минерал хранит воду внутри своей кристаллической структуры. Однако недавние исследования выявили, что даже кварц, который чрезвычайно распространён в Солнечной системе, может «записывать» историю водных взаимодействий через структурные изъяны — так называемые силанольные группы. Эти гидроксильные структуры, встроенные в кристаллическую решётку, действуют как маркеры, свидетельствующие о контакте минерала с водой множество лет назад.
Исследователи изучили 71 образец кремнезёма, включая драгоценные камни и разные виды горных пород. Силанол был найден в 52 экземплярах кварца, причём его концентрация зависела от структуры минерала. Максимальное содержание Si-OH было обнаружено в микрокристаллическом кварце и тех образцах, где кремнезём заменил иные минералы. В отличие от них, макрокристаллические виды содержали минимальные количества силанола, что подтвердили с помощью параметра Silprop, разработанного для измерения подобных включений.
Особое внимание привлекли образцы, в которых силанол комбинировался с углеродистыми веществами. Это открытие указывает, что рамановская спектроскопия может одновременно выявлять воду и органику — два важнейших элемента для появления жизни. Данная методика не разрушает образцы, что делает её идеальной для анализа редких геологических материалов, таких как метеориты и породы, привезённые с других планет.
С учётом того, что рамановские спектрометры уже функционируют на марсоходах Perseverance и Rosalind Franklin, а также планируются для использования в будущих миссиях к спутникам Юпитера и Сатурна, эта технология может значительно изменить подход к поиску обитаемых зон. В отличие от опалов, кварц встречается значительно чаще, что увеличивает области для исследований. К примеру, древние отложения на Марсе или ледяные формы Энцелада теперь могут быть исследованы на наличие «водных следов» даже при отсутствии очевидных минеральных изменений.
Перспективы этого метода простираются за пределы Солнечной системы. Анализ вскрытых пород экзопланет при помощи передовых телескопов может сосредоточиться на обнаружении силанольных знаков как индикаторов потенциальной обитаемости. Совмещение воды и органики в одном минерале приближает нас к ответу на вопрос о существовании жизни за пределами Земли.
Источник: iXBT
