KADA je NASA-in rover Perseverance prošle godine laserom analizirao blijede stijene u marsovskom krateru Jezero, znanstvenici nisu očekivali značajnije otkriće. No, analiza je otkrila nešto posve neočekivano: mineral koji nikad prije nije pronađen na Marsu, a na Zemlji je iznimno cijenjen. Riječ je o korundu, kristalu od kojeg nastaju rubini i safiri, a pronađeni su i tragovi kroma koji rubinima daje karakterističnu crvenu boju, piše Science Alert.

Neočekivano otkriće

Tim, koji vodi geokemičarka Ann Ollila iz Nacionalnog laboratorija Los Alamos, nalaz je opisao kao "potpuno neočekivan". U sažetku za konferenciju naveli su da je analiza triju stijena bogatih plagioklasom s ruba kratera otkrila "jasne tragove korunda koji sadrži krom".

Analizu je proveo instrument SuperCam na roveru. Znanstvenici su sada objavili cjelovito istraživanje u časopisu Geophysical Research Letters, a laboratorijske usporedbe pokazale su iznimnu sličnost signala s Marsa s dragim kamenjem na Zemlji.

Kemijska zagonetka

Ovo je prvi put da je korund identificiran na Marsu. Otkriće nije važno zbog vrijednosti minerala, već zato što uvjeti potrebni za njegov nastanak teško odgovaraju poznatoj geologiji Crvenog planeta.

"Njegov nastanak obično zahtijeva sastav bogat aluminijem, a siromašan silicijem, te se najčešće formira pri visokim temperaturama ili uslijed tektonskih procesa", navode Ollila i kolege u radu. "Stoga je njegovo otkriće u marsovskim stijenama iznenađujuće."

Marsu u prošlosti nije nedostajalo topline, jer je njegova površina prekrivena vulkanskim stijenama, a i sam krater Jezero obiluje magmatskim materijalom.

Problem je u kemijskom sastavu. Korund je kristalni oblik aluminijevog oksida i za njegovo formiranje potrebno je okruženje s puno aluminija i vrlo malo silicija. Ako su prisutni silikatni minerali, oni će vezati sav dostupan aluminij i stvoriti aluminosilikate, poput plagioklasnog feldspata.

Upravo tu nastaje problem. Sva tri uzorka u kojima je Perseverance detektirao korund pronađena su u stijenama u kojima dominira plagioklas. To je vrlo neobično, pogotovo jer su stijene pronađene na različitim lokacijama uz rub kratera.

Teorija o udaru asteroida

Iako plagioklas i korund mogu postojati zajedno, uvjeti za to na Marsu smatraju se rijetkima. Tri analizirane stijene, nazvane Hampden River, Coffee Cove i Smiths Harbour, odlomci su bogati plagioklasom.

Riječ je o takozvanim "lutajućim stijenama" (float rocks), komadima koji više nisu vezani za matičnu stijensku formaciju, što znači da su vjerojatno doneseni s druge lokacije. Takvi odlomci znanstvenicima daju uvid u širu geologiju područja bez potrebe da rover putuje daleko.

Perseverance je stijene analizirao jednu po jednu tijekom ožujka, travnja i srpnja 2025. godine metodom spektroskopije luminescencije s vremenskim razlučivanjem (TRL). Metoda uključuje pobuđivanje atoma u mineralu laserom, nakon čega se mjeri karakteristična svjetlost koju emitiraju pri povratku u normalno stanje.

Analiza sva tri uzorka pokazala je jasan spektralni potpis korunda s kromom. To ne znači da po Marsu leže komadi rubina; radi se o spektralnim dokazima sitnih zrnaca korunda unutar tri odvojena komada stijene.

Kada su istraživači usporedili spektre s uzorcima rubina, safira i dijaspore sa Zemlje, rezultati su postali vrlo zanimljivi. Sve tri marsovske stijene pokazale su dva izražena vrha luminescencije na valnim duljinama od 692,7 i 694,1 nanometara.

To su karakteristični vrhovi koji nastaju u korundu kada atomi kroma zamijene dio atoma aluminija, kao što je slučaj kod rubina. U uzorku Smiths Harbour luminescencija je trajala oko 3 milisekunde, što se poklapa s mjerenjima za korund na Zemlji.

Postavlja se pitanje kako na Marsu nastaje mineral sa svojstvima rubina. Znanstvenici smatraju da bi odgovor mogao biti povezan sa samim kraterom Jezero. Iako postoji više mogućnosti, poput formiranja iz magme ili interakcije stijena s vrućim tekućinama, tim predvođen Ollilom najviše naginje drugoj opciji: kolosalnom udaru koji je prije više milijardi godina stvorio krater.

Veliki udari izlažu stijene ekstremnoj toplini i tlaku, što stvara uvjete slične onima u kojima nastaju metamorfni minerali duboko u Zemljinoj kori. Korund je već pronađen u stijenama izmijenjenim udarima na Zemlji i Mjesecu.

Potreba za povratkom uzoraka

Dokazi su neizravni, ali idu u prilog ovoj teoriji. Korund na Marsu pojavljuje se u sitnim zrncima, stijene su pronađene na rubu kratera, i to u blizini stijena koje se smatraju udarnim brečama - fragmentima nastalim pri udaru. Istraživači dodaju da su tekućine mogle utjecati na stijene i stvoriti kemijski sastav bogat aluminijem i siromašan silicijem, što je olakšalo formiranje korunda.

Druga objašnjenja se ne mogu isključiti, ali analize sa Zemlje su ograničene. Zato bi bilo ključno pronaći matičnu stijenu iz koje potječu ovi odlomci. Još bolje rješenje bilo bi dopremiti uzorak na Zemlju, što je snažan argument za nastavak misije povratka uzoraka s Marsa, koja je trenutno na čekanju.

"Ako bismo uzeli uzorak jezgre iz te matične stijene i vratili ga na Zemlju, mogli bismo provesti puno detaljnije analize", zaključuju znanstvenici u radu. "Tako bismo konačno utvrdili kako je ovaj korund nastao i dobili potpunije razumijevanje povijesti Marsa."