Ученые из Швейцарии, Дании и Швеции изучили кусок марсианской породы под названием «Черная красавица». Этот метеорит весом около 320 граммов много миллионов лет назад откололся от Красной планеты после сильного удара и долетел до нашей Земли. Он приземлился в пустыне Сахара в Марокко. Возраст некоторых фрагментов внутри него достигает 4,48 миллиардов лет, что делает его одним из самых древних образцов марсианской коры. Исследователи применили два метода одновременно — нейтронную и рентгеновскую томографию. Это позволило заглянуть внутрь камня, не разрушая его, и найти водород. А водород — это главный признак того, что вода когда-то вступала в реакцию с горными породами. Работа опубликована в журнале Geophysical Research Letters.

Как работает новый метод

Рентгеновская томография хорошо показывает тяжелые элементы, например кремний или железо. Но легкие вещества, такие как водород, почти не видны на рентгеновских снимках. Тогда ученые подключили нейтронную томографию. Нейтроны, наоборот, очень чувствительны к водороду. Когда исследователи сравнили два снимка одного и того же образца, они заметили необычную деталь. На рентгеновской томограмме в плотной породе были видны крупные пустоты. А нейтронная томограмма показала, что внутри них находится водородсодержащий материал. Так команда впервые обнаружила макроскопические области с высоким содержанием водорода.

Что это говорит об истории Марса

Метеорит «Черная красавица» представляет собой брекчию — смесь обломков разных геологических эпох. Эти куски спеклись вместе под действием мощных столкновений на поверхности Марса. Внутри образца ученые нашли отчетливые очаги, где водород сконцентрирован особенно сильно. Такие очаги составляют около 11% от всего объема воды в изученном фрагменте. И они встречаются в основном в самых древних частях породы. Это значит, что вода присутствовала на Марсе с самого начала его формирования. 

Раньше ученые уже знали, что «Черная красавица» содержит воду. Они нагревали образец и анализировали выделившийся пар или изучали тонкие срезы под микроскопом. Но эти методы либо давали только общее количество воды, либо показывали лишь локальные участки. Новый подход позволил впервые получить объемную картину распределения водорода по всему куску породы. Исследователи не разрушали образец, а значит, его можно изучать снова и снова с помощью других методов. Теперь этот же принцип можно применить к более крупным метеоритам.