เรียกว่า ferrihydrite แร่ธาตุเหล็กนี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาเย็นและเปียกชื้นบนดาวอังคารต้นภายใต้สภาวะออกซิเดชั่นตามด้วยการเปลี่ยนไปสู่สภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งในปัจจุบัน
ภาพนี้จากกล้องสเตอริโอความละเอียดสูงของ Mars Express แสดงให้เห็นว่า Globe of Mars ตั้งค่ากับพื้นหลังมืด ดิสก์ของดาวเคราะห์มีแพทช์สีเหลืองสีส้มสีน้ำเงินและสีเขียวทั้งหมดมีสีเทาที่ปิดเสียงโดยรวมซึ่งเป็นองค์ประกอบที่แตกต่างกันของพื้นผิว เครดิตภาพ: ESA / DLR / FU Berlin / G. Michael / CC BY-SA 3.0 IGO
ดาวอังคารสามารถระบุได้อย่างง่ายดายในท้องฟ้ายามค่ำคืนด้วยสีแดงที่โดดเด่น
ต้องขอบคุณกองยานอวกาศที่ศึกษาดาวเคราะห์ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาเรารู้ว่าสีแดงนี้เกิดจากแร่ธาตุเหล็กที่เป็นสนิมในฝุ่น
นั่นคือเหล็กที่ถูกผูกไว้ในหินดาวอังคารมีบางจุดที่ทำปฏิกิริยากับน้ำของเหลวหรือน้ำและออกซิเจนในอากาศคล้ายกับการเกิดสนิมบนโลก
กว่าพันล้านปีที่ผ่านมาวัสดุที่เป็นสนิม - ออกไซด์เหล็ก - ถูกแบ่งออกเป็นฝุ่นและแพร่กระจายไปทั่วโลกด้วยลมซึ่งเป็นกระบวนการที่ดำเนินต่อไปในปัจจุบัน
แต่เหล็กออกไซด์มีหลายรสชาติและเคมีที่แน่นอนของการเกิดสนิมดาวอังคารได้รับการถกเถียงกันอย่างเข้มข้นเพราะมันเกิดขึ้นเป็นหน้าต่างสู่สภาพแวดล้อมของโลกในเวลานั้น
และเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับสิ่งนั้นคือคำถามที่ว่าดาวอังคารเคยเป็นที่อยู่อาศัยหรือไม่
การศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับส่วนประกอบของเหล็กออกไซด์ของฝุ่นดาวอังคารจากการสังเกตยานอวกาศเพียงอย่างเดียวไม่พบหลักฐานของน้ำที่มีอยู่ภายใน
นักวิจัยของดาวเคราะห์จึงสรุปว่าเหล็กชนิดนี้จะต้องเป็นออกไซด์ที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะพื้นผิวแห้งผ่านปฏิกิริยากับบรรยากาศดาวอังคารมาหลายพันล้านปีหลังจากช่วงเวลาที่เปียกชื้นของดาวอังคาร
อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์ใหม่ของการสังเกตการณ์ยานอวกาศร่วมกับเทคนิคห้องปฏิบัติการใหม่แสดงให้เห็นว่าสีแดงของดาวอังคารนั้นดีกว่าโดยเหล็กออกไซด์ที่มีน้ำหรือที่เรียกว่า ferrihydrite
โดยทั่วไปแล้ว Ferrihydrite จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในที่ที่มีน้ำเย็นและต้องเกิดขึ้นเมื่อดาวอังคารยังคงมีน้ำบนพื้นผิวของมัน
แร่ธาตุยังคงเป็นลายเซ็นของน้ำจนถึงปัจจุบันแม้จะมีพื้นดินและแพร่กระจายไปทั่วโลกตั้งแต่การก่อตัว
“ เรากำลังพยายามสร้างฝุ่นดาวอังคารแบบจำลองในห้องปฏิบัติการโดยใช้เหล็กออกไซด์ประเภทต่าง ๆ ” ดร. อาโดมาสวาลันตินานักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบราวน์กล่าว
“ เราพบว่า Ferrihydrite ผสมกับหินบะซอลต์หินภูเขาไฟที่ดีที่สุดเหมาะกับแร่ธาตุที่มองเห็นได้จากยานอวกาศที่ดาวอังคาร”
“ ดาวอังคารยังคงเป็นดาวเคราะห์สีแดง เป็นเพียงความเข้าใจของเราว่าทำไมดาวอังคารถึงเป็นสีแดงถึงเปลี่ยนไป”
“ ความหมายที่สำคัญคือเพราะ ferrihydrite สามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อน้ำยังคงอยู่บนพื้นผิวดาวอังคารที่เกิดขึ้นเร็วกว่าที่เราคิดไว้ก่อนหน้านี้”
“ ยิ่งไปกว่านั้น Ferrihydrite ยังคงมีเสถียรภาพภายใต้เงื่อนไขปัจจุบันของดาวอังคาร”
ดาวอังคารได้รับสีที่เป็นสัญลักษณ์จากการรวมกันของการเกิดสนิมและการกัดเซาะในประวัติศาสตร์ 4.6 พันล้านปี เครดิตภาพ: ESA / ATG Europe / Valantinaset al., doi: 10.1038/s41467-025-56970-z
การศึกษาอื่น ๆ ยังแนะนำว่า ferrihydrite อาจมีอยู่ในฝุ่นดาวอังคาร แต่การวิจัยในปัจจุบันให้การพิสูจน์ที่ครอบคลุมครั้งแรกผ่านการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของข้อมูลภารกิจอวกาศและการทดลองในห้องปฏิบัติการใหม่
ผู้เขียนสร้างฝุ่นดาวอังคารแบบจำลองโดยใช้เครื่องบดขั้นสูงเพื่อให้ได้ขนาดของเม็ดฝุ่นที่เหมือนจริงเทียบเท่ากับ 1/100 ของเส้นผมมนุษย์
จากนั้นพวกเขาวิเคราะห์ตัวอย่างของพวกเขาโดยใช้เทคนิคเดียวกับยานอวกาศที่โคจรรอบเพื่อทำการเปรียบเทียบโดยตรงในที่สุดก็ระบุว่า Ferrihydrite เป็นคู่ที่ดีที่สุด
“ การศึกษาครั้งนี้เป็นผลมาจากชุดข้อมูลเสริมจากกองยานของภารกิจระหว่างประเทศที่สำรวจดาวอังคารจากวงโคจรและในระดับพื้นดิน” ดร. โคลินวิลสันนักวิทยาศาสตร์การติดตามของ ESA (TGO) และนักวิทยาศาสตร์โครงการ Mars Express กล่าว
การวิเคราะห์ของ Mars Express เกี่ยวกับแร่วิทยาของฝุ่นช่วยแสดงให้เห็นว่าแม้แต่พื้นที่ที่มีฝุ่นสูงของโลกมีแร่ธาตุที่อุดมด้วยน้ำ
และต้องขอบคุณวงโคจรที่ไม่เหมือนใครของ TGO ที่ช่วยให้สามารถมองเห็นภูมิภาคเดียวกันภายใต้เงื่อนไขการส่องสว่างและมุมที่แตกต่างกันนักวิจัยสามารถแยกขนาดและองค์ประกอบของอนุภาคซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างขนาดฝุ่นที่ถูกต้องในห้องแล็บ
ข้อมูลจากการลาดตระเวนการลาดตระเวนดาวอังคารของนาซ่าพร้อมกับการวัดพื้นดินจาก Mars Rovers Curiosity, Pathfinder และโอกาสยังช่วยสร้างกรณีสำหรับ Ferrihydrite
“ เรารอคอยผลลัพธ์จากภารกิจที่กำลังจะมาถึงเช่น Rosalind Franklin Rover ของ ESA และตัวอย่างการกลับมาของ NASA/ESA Mars ซึ่งจะช่วยให้เราสามารถตรวจสอบลึกลงไปในสิ่งที่ทำให้ดาวอังคารสีแดง” ดร. โคลินกล่าว
“ ตัวอย่างบางส่วนที่รวบรวมโดย Rover ความเพียรของนาซ่าและรอการกลับมาสู่โลกรวมถึงฝุ่น เมื่อเราได้รับตัวอย่างที่มีค่าเหล่านี้เข้ามาในห้องแล็บเราจะสามารถวัดได้อย่างชัดเจนว่าฝุ่นละอองมีขนาดเท่าใดและสิ่งนี้หมายถึงอะไรสำหรับความเข้าใจประวัติศาสตร์น้ำ - และความเป็นไปได้สำหรับชีวิต - บนดาวอังคาร”
“ การศึกษาเป็นโอกาสเปิดประตู” ดร. แจ็คมัสตาร์ดนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์จากมหาวิทยาลัยบราวน์กล่าว
“ มันทำให้เรามีโอกาสที่ดีกว่าในการใช้หลักการของการก่อตัวของแร่และเงื่อนไขในการย้อนเวลากลับไป”
“ สิ่งที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือการกลับมาของตัวอย่างจากดาวอังคารที่ถูกรวบรวมในขณะนี้ด้วยความเพียร”
“ เมื่อเราได้รับสิ่งเหล่านั้นกลับมาเราสามารถตรวจสอบและดูว่าสิ่งนี้ถูกต้องหรือไม่”
ที่ผลการวิจัยปรากฏในวารสารการสื่อสารธรรมชาติ-
-
A. Valantinaset al- 2025. การตรวจจับ ferrihydrite ในบันทึกฝุ่นสีแดงของดาวอังคารบันทึกสภาพอากาศเย็นและเปียกโบราณบนดาวอังคารNAT ทั่วไป16, 1712; ดอย: 10.1038/s41467-025-56970-z
