История
Ярозит был впервые описан в 1852 году Августом Брайтхауптом в Барранко-дель-Ярозо в Сьерра-Альмагрера (недалеко от Лос-Лобос, Куэвас-дель-Альмансора, Альмерия , Испания ). Название ярозит также происходит от слова Jara, испанского названия желтого цветка, который принадлежит к роду Cistus и растет в этой горной местности. Минерал и цветок имеют одинаковый цвет.
Загадочные глиняные сферы диаметром от 1,5 до 5 дюймов, покрытые ярозитом, были найдены под Храмом Пернатого Змея , древней шестиуровневой ступенчатой пирамидой, в 30 милях от Мехико.
Исследование Марса
Сульфат железа и ярозит были обнаружены тремя марсоходами: Spirit , Opportunity и Curiosity . Эти вещества свидетельствуют о сильно окислительных условиях, преобладающих на поверхности Марса . В мае 2009 года марсоход « Спирит» застрял, когда проехал по участку мягкого сульфата железа, который был спрятан под слоем обычной на вид почвы. Поскольку сульфат железа имеет очень слабое сцепление, колеса марсохода не могут набрать достаточного сцепления, чтобы вытащить корпус марсохода из пятна сульфата железа. Было предпринято несколько попыток вытащить марсоход, но в конечном итоге колеса так глубоко погрузились в сульфат железа, что корпус марсохода остановился на поверхности Марса, не позволяя колесам оказывать какое-либо усилие на материал под ними. Поскольку команде JPL не удалось восстановить подвижность Spirit , это означало конец путешествия марсохода.
Глубокая скважина Антарктиды
На Земле ярозит в основном связан с конечной стадией окисления пирита в глинистой среде, а также может быть обнаружен в отходах хвостохранилища, где преобладают кислые условия. Вопреки всем ожиданиям, ярозит также был случайно обнаружен в незначительных количествах в виде мелких частиц пыли в кернах льда, извлеченных из глубокой скважины в Антарктиде . Это удивительное открытие было сделано геологами, которые искали определенные минералы, способные указать на циклы ледникового периода в слоях ледяного ядра длиной 1620 метров. Геологи предполагают, что пыль ярозита могла также накапливаться во льду на ледниках Марса. Однако эта гипотеза вызывает споры, потому что на Марсе отложения ярозита могут быть очень мощными (до 10 метров); но Марс также очень пыльная планета, и в отсутствие тектонических плит на Марсе отложения ледяной пыли могли накапливаться в течение длительных периодов времени.
В поисках ответов
Метеорит Оргей — не первый объект космического происхождения, в котором были найдены следы окаменевших микроорганизмов. Наибольший резонанс эта тема вызвала в 1990-х годах — в центре внимания тогда оказался метеорит ALH 84001 (Allan Hills 84001), найденный ранее в Антарктиде. Согласно исследованиям специалистов, он имеет марсианское происхождение и состоит из одной из старейших известных марсианских пород — возраст формирования около 4 млрд лет.
В 1996 году группа американских учёных, большая часть из которых работала в NASA, опубликовала в научном журнале Science статью о наличии в метеорите следов внеземной жизни. Ещё во время нахождения куска породы на Марсе в его трещинах отложились карбонатные минералы, процесс происходил при участии воды. Именно в крошечных шариках карбонатов исследователи обнаружили ряд особенностей, которые натолкнули их на гипотезу о биологическом прошлом образцов.
«Исследователи из Стэнфорда нашли легко обнаруживаемые количества органических молекул под названием полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые были сконцентрированы вблизи карбонатов. Исследователи из Космического центра имени Линдона Джонсона обнаружили минеральные соединения, которые обычно ассоциируются с микроскопическими организмами и возможно имеющимися микроскопическими ископаемыми структурами», — говорилось в материалах, опубликованных научным коллективом в 1996 году.
- Марс
- Gettyimages.ru
Информация о возможном обнаружении следов внеземной жизни вызвала колоссальный резонанс. Президент США (тогда этот пост занимал Билл Клинтон) посвятил своё выступление этой новости. Он заявил, что, если версия о внеземной жизни подтвердится, это станет «одним из самых потрясающих открытий о нашей вселенной, когда-либо сделанных наукой».
Впрочем, открытие вскоре подверглось критике со стороны учёных. Спустя два года после публикации статьи один из её авторов, планетолог из NASA Дэвид Маккей, признал, что окончательный ответ на вопрос о том, являются ли найденные в метеорите структуры следами внеземной жизни, ещё только предстоит отыскать.
«Один из уроков, который мы извлекли из разногласий относительно марсианского метеорита, заключается в том, что у нас пока попросту нет ответов. Нам придётся серьёзно потрудиться, чтобы их найти», — отмечал он в интервью NBС.
В начале 2022 года точку в этом вопросе попыталась поставить группа планетологов из Института Карнеги, исследовавших ALH 84001. Учёные пришли к выводу, что содержащаяся в нём органика возникла за счёт абиотических механизмов. Эти выводы были изложены в статье, опубликованной в журнале Science. При этом учёные согласились с версией о том, что метеорит в своё время подвергался воздействию воды. Как утверждают авторы статьи, на Марсе долгое время шли реакции абиотического органического синтеза, которые не связаны с деятельностью каких-либо микроорганизмов. Этим же феноменом можно объяснить и наличие на Марсе метана, уверены исследователи.
Послесловие
Уроки метеоритов SNC показали, что наука готова к открытию простейших форм жизни на некоторых других небесных телах, где для этого имеются минимальные условия. Эти условия уже понятны, как и пути возникновения примитивных микроорганизмов, и сформулированы в научной литературе.
На V Международной конференции по биоастрономии (Италия, июль 1996 г.), в своем докладе нобелевский лауреат К. де Дюве сказал: “жизнь возникла естественным образом, путем многочисленных химических реакций, имевших высокую вероятность в условиях ранней Земли”.
Там же астрономы сообщали о первых открытиях планет у других звезд. И пусть техника исследований пока позволяет обнаружить только планеты-сверхгиганты, не похожие на Землю, да и результаты только косвенные, но это первые указания на то, что Солнечная система – не единственная в своем роде, и что физические условия, подобные земным, могут реализоваться еще на какой-то планете. Пожалуй, это и все, чем мы ныне располагаем для оптимизма.
В основе материала лежит статья Л.В. Ксанфомалити “Миллиард лет одиночества” впервые опубликованной в журнале «Земля и Вселенная» № 1 за 1997 год.
Как была разгадана загадка SNC – марсианских метеоритов
Надо сказать, что изучением метеоритов ученые Земли занимаются много лет и за это время удалось собрать довольно обширные статистические данные и потому при очередной находке, почти не возникает вопроса – к какому типу её следует отнести. Однако, вплоть до 1980-ых г.г., существовала одна крайне небольшая группа найденных метеоритов, которые имели общие свойства друг с другом, но не попадали ни в какую другую классификацию.
Эту группу назвали метеоритами SNC – по первым буквам населенных пунктов, рядом с которыми были найдены самые известные из метеоритов этого типа: Shergotty (Шер-готти) в Индии (1865 г.), Nakhia (Накла) в Египте (1911 г.) и Chassigny (Шассиньи) во Франции (1815 г.).
Именно такие метеориты того самого “непонятного” типа SNC, были найдены в Антарктиде. Они получили названия ЕЕТА 79001 (1979 г.) и ALH 84001 в (1984 г.) и… отправились на полку, став SNC под номерами 11 и 12. Так бы и закончилась эта история, если бы кому-то не пришла в голову идея в 1980 году провести изотопный анализ газа, в микроскопических количествах содержавшегося в метеорите ЕЕТА 79001.
Результаты оказались сенсационными: химический состав газа и его изотопные отношения совпали с такими же данными для атмосферы Марса, найденными аппаратами “Викинг” на Марсе в 1976-1978 гг. Сомнений быть не могло, ведь изотопный состав – это своеобразный паспорт образца. Химический состав того или иного элемента может значительно изменяться, но изотопный состав очень стабилен. Если есть совпадение для образца из метеорита и образца с поверхности Марса, то сомнений быть не могло – этот метеорит прилете именно с поверхности красной планеты.
Этот невзрачный кусок камня – метеорит EETA 79001. Первый выявленный космический гость с Марса
Так была раскрыта тайна метеоритов SNC – все они оказались не просто космическим мусором, а камнями выбитыми неизвестными катаклизмами с марсианской поверхности.
Метеорит ALH 84001 очень непохож на остальных “членов клуба SNC”. Довольно крупный, весом 1,9 кг, он пролежал после находки 10 лет, не привлекая внимания исследователей. Но в 1993 г. геохимик Р. Клейтон из Чикагского университета доказал, что изотопный состав содержащегося в нем кислорода также соответствует марсианскому. В 1994 г. Д. Миттлфелд из фирмы “Локхид Мартин” в Хьюстоне усмотрел в ALH 84001 скрытые признаки SNC.
Но все это перекрыло сенсационное заявление сделанное в августе 1996 г. группой ученых под руководством Д. МакКея из исследовательского центра им. Джонсона (NASA). Они заявили, о возможном присутствии в метеорите древних окаменелостей биологического, но не земного происхождения
Хотя ученые высказались очень осторожно, СМИ тут же раструбили на вест мир: в образце метеорита с Марса обнаружена жизнь! Точнее, её следы
Антропоцентричный подход
Версию о внеземном происхождении микроорганизмов, найденных в метеорите Оргей, отстаивает также американский астробиолог Ричард Гувер. Эксперт на протяжении многих лет работал в NASA, возглавляя отдел астробиологии в Центре космических полётов имени Джорджа Маршалла. Сейчас учёный работает в аэрокосмическом музее U.S. Space & Rocket Center в Алабаме.
В своей статье, опубликованной в 2011 году, Гувер отмечал, что хотя многие виды цианобактерий, следы которых были найдены в метеорите, проявляют устойчивость к высыханию, они всё же не способны размножаться в таком состоянии. При этом метеорит Оргей после своего падения на Землю не мог находиться в водной среде. Химический состав образца таков, что вода попросту разрушила бы его структуру.
«После прибытия метеоритов на Землю эти камни не могли быть погружены в жидкую воду, необходимую для роста современных цианобактерий, иначе они были бы уничтожены. Чётко видно, что многие нити, показанные на изображениях, встроены в матрицу метеоритного камня. Следовательно, цианобактериальные нити, обнаруженные в этих метеоритах, не могли развиться уже после прибытия метеоритов на Землю», — резюмирует в своей статье Гувер.
В то же время ряд экспертов с такой трактовкой не согласны. Как отметил Александр Марков, после того как в метеорите Оргей были найдены окаменелости, напоминающие биологические остатки, вопрос их происхождения обсуждался в серьёзных научных журналах. Однако учёные быстро пришли к выводу, что эти объекты проникли в метеорит уже после их падения на Землю.
«Научная дискуссия на этом закончилась, хотя некоторые специалисты в США и России увлеклись темой и верят в иноземный характер этих структур», — считает Марков.
Похожей точки зрения придерживается и заведующий лабораторией метеоритики Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН Дмитрий Бадюков. В беседе с RT учёный разъяснил, что морфология обнаруженных в метеорите Оргей останков не является доказательством существования внеземной жизни.
«Да, в этом метеорите мы можем наблюдать бактерии, спорангии, но не доказано, что они имеют внеземное происхождение. И пока в таких находках не будет найдена ДНК, заявления о внеземной жизни останутся гипотезами. Хотя мы не можем исключать, что когда-то такие доказательства всё же будут найдены, ведь предпосылки для возникновения жизни были заложены ещё 13,5 млрд лет назад, в самом факте существования нашей Вселенной», — добавил Бадюков.
Также по теме
«Нужны новые принципы преодоления пространства»: член Российской академии космонавтики — о полётах в другие галактики
Современные космические аппараты не позволяют быстро перемещаться даже по Солнечной системе, и для полёта в другие галактики…
В свою очередь, академик Розанов объясняет скептический настрой ряда учёных к концепции панспермии сложившейся в научной среде традицией. Он пояснил, что критики просто транслируют отголоски старых распрей в научной среде, которые изначально преимущественно разворачивались в США, а потом перекинулись на Россию.
«Из-за этого на протяжении долгого времени изучение метеоритов на предмет наличия в них окаменевших остатков жизни считалось чуть ли не неприличным занятием. В научной среде главенствовал антропоцентричный подход. Но раньше человек считал, что Солнце вращается вокруг Земли», — отметил академик.
Во льдах Антарктики нашли характерный для Марса минерал +17
- 29.01.21 15:12
•
AnnieBronson
•
#539972
•
Хабрахабр
•
•
4900
Научно-популярное
Рекомендация: подборка платных и бесплатных курсов Python — https://katalog-kursov.ru/
Исследователи нашли минерал, ранее обнаруженный на Марсе, глубоко во льдах Антарктиды. Ученые предполагают, что минерал ярозит — хрупкое желто-коричневое вещество — образовался одинаковым способом как на Земле, так и на Марсе.
Ярозит был впервые замечен на Марсе в 2004 году марсоходом НАСА «Оппортьюнити». Это открытие имело огромное значение, так как для образования ярозита нужна вода, а также железо, сульфат, калий и кислая среда. Ученые начали выдвигать различные теории, как минерал мог стать таким богатым. Некоторые предполагали, что минерал мог сформироваться в результате испарения соленой и кислой воды. Однако щелочные базальтовые породы в коре Марса нейтрализовали бы кислую влагу, указывает Джованни Бакколо, геолог Миланского университета и ведущий автор нового исследования.
Другая идея заключалась в том, что ярозит родился в массивных ледяных отложениях, которые могли покрывать планету миллиарды лет назад. По мере того, как ледники со временем росли, пыль во льду накапливалась и могла превратиться в ярозит в слякотных «карманах» между кристаллами льда.
На Земле ярозит можно найти в горных породах, которые долгое время подвергались воздействию воздуха и дождя. Никто не ожидал обнаружить его в Антарктиде; изначально исследователи Миланского университета искали в слоях льда минералы, которые могли бы указывать на цикличность ледникового периода. В процессе поисков ученые обнаружили частицы, которые, по их мнению, могли быть ярозитом.
Чтобы подтвердить идентичность минерала, Бакколо и его сотрудники подвергли его рентгеновскому излучению. Они также исследовали частицы по микроскопом. Тесты подтвердили, что это ярозит.
Исследование предполагает, что ярозит образовался на Марсе таким же образом, как на Земле — в толще льда. Другая задача состояла в том, чтобы объяснить изобилие ярозита на Марсе.
«На Марсе ярозит — не просто какая-то тонкая пленка, — отмечают исследователи. — Это отложения толщиной в несколько метров».
Бакколо объясняет, что на Марсе гораздо больше пыли, чем в Антарктиде, куда поступает небольшое количество пепла и грязи с северных континентов. По словам исследователя, большое количество пыли и мелких частиц способствовали образованию большего количества ярозита при правильных условиях.
Бакколо планирует исследовать пробы, взятые в Антарктиде, чтобы понять, были ли древние марсианские ледяные отложения «котлами» для образования других минералов. По его мнению, ярозит показывает, что марсианские ледники не просто сформировали сушу, но и могли внести свой вклад в химический состав планеты.
Серия твердых растворов
Алунит супергруппа включает алунит , ярозит, бёдантит , crandallite и florencite подгруппы. Минералы супергруппы алунита изоструктурны друг другу, и между ними происходит замещение, приводящее к нескольким сериям твердых растворов . Супергруппа алунита имеет общую формулу AB 3 (TO 4 ) 2 (OH) 6 . В подгруппе алунита B есть Al, а в подгруппе ярозита B — Fe 3+ . Подгруппа бедантита имеет общую формулу AB 3 (XO 4 ) (SO 4 ) (OH) 6 , подгруппа крандаллита AB 3 (TO 4 ) 2 (OH) 5 • H 2 O и подгруппа флоренсита AB 3 (TO 4 ) 2 (ОН) 5 или 6 .
Кристаллическая структура ярозита Цветовой код: Калий, K: пурпурный; Сера, S: оливковое; Железо, Fe: фиолетово-синий; Ячейка: небесно-голубая.
В ряду ярозит-алунит Al может замещать Fe, и полный ряд твердых растворов между ярозитом и алунитом, KAl 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6 , вероятно, существует, но промежуточные элементы встречаются редко. Материал из Копец , Чешская Республика , имеет примерно равное количество Fe и Al, но количество Al в ярозите обычно невелико.
Когда ярозит образуется в результате окисления пирита в осадочных глинах, основными источниками K + являются иллит , не набухающая глина или калиевый полевой шпат . В других геологических условиях изменения слюды также могут быть источником калия.
В ряду ярозита-натроярозита Na заменяет K, по крайней мере, до Na / K = 1: 2,4, но чистый натриевый конечный член NaFe 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6 в природе неизвестен. Минералы с Na> K известны как натроярозит . Формированию конечных элементов (ярозита и натроярозита) способствует низкая температура окружающей среды, ниже 100 ° C, и это иллюстрируется колебательной зональностью ярозита и натроярозита, обнаруженной в образцах из Apex Mine, Аризона, и Gold Hill, Юта . Это указывает на то, что существует большой разрыв между двумя концевыми элементами, и сомнительно, существует ли полная серия между ярозитом и натроярозитом.
В гидроксонии — ярозите ион гидроксония H 3 O + также может замещать K + , при этом повышенное содержание иона гидроксония вызывает заметное уменьшение параметра решетки c , хотя a мало изменяется . Гидрокония-ярозит будет образовываться только из растворов с дефицитом щелочи, поскольку предпочтительно образуется богатый щелочью ярозит.
Двухвалентные катионы также могут заменять одновалентный катион K + в A-сайте. Баланс заряда может быть достигнут тремя способами.
- Во — первых , путем замены двух одновалентных катионов одним двухвалентным катионом, и оставляя на сайт вакансий, как и в plumbogummite , Pb 2+ Al 3 (PO 4 ) 2 (OH) 5 · H 2 O, который является членом подгруппы crandallite.
- Во-вторых, за счет включения двухвалентных ионов в сайты B, как в осаризавите , Pb 2+ Cu 2+ Al 2 (SO 4 ) 2 (OH) 6 , подгруппа алунита и биверит , Pb 2+ Cu 2+ (Fe 3+ , Al ) 2 (SO 4 ) 2 (OH) 6 , подгруппа ярозита.
- В-третьих, заменой двухвалентных анионов трехвалентными анионами, как в бедантите , PbFe 3+ 3 (AsO 4 ) 3- (SO 4 ) (OH) 6 , подгруппа бедантита.
