Учёные из Технического университета Дании использовали рентгеновскую и нейтронную компьютерную томографию для неразрушающего анализа знаменитого марсианского метеорита NWA 7034, известного как «Чёрная красавица». NWA 7034 (Black Beauty) — один из самых известных марсианских метеоритов, возрастом около 4,48 миллиарда лет, что делает его одним из древнейших образцов марсианской коры, доступных для изучения. Результаты исследования показали наличие включений, богатых водородом, что подтверждает гипотезу о существовании жидкой воды на поверхности Марса в далёком прошлом.
«Чёрная красавица» — ценный образец марсианской породы, попавший на Землю, вероятно, в результате мощного удара метеорита о поверхность Красной планеты. До недавнего времени изучение метеорита требовало отделения фрагментов, которые затем измельчались или растворялись для анализа состава. Однако, развитие методов компьютерной томографии позволило проводить неразрушающие исследования.
В работе использовались два типа КТ: рентгеновская, хорошо обнаруживающая плотные элементы, такие как железо и титан, и нейтронная, более эффективно проникающая в плотные материалы и способная обнаруживать водород — ключевой компонент воды.
Анализ небольшого, предварительно отполированного образца метеорита позволил обнаружить класты — небольшие фрагменты горных пород, заключенные внутри более крупной породы. Наличие кластов в «Чёрной красавице» было известно и ранее, что согласуется с теорией о его формировании в результате удара на Марсе, когда различные породы сплавились вместе.
Новым открытием стало обнаружение кластов, богатых водородом, представленных гидроксидами оксида железа (H-Fe-ox). Эти включения, составляющие около 0,4% объёма исследованного образца размером с ноготь, содержат до 11% от общего содержания воды в образце.
Содержание воды в самом метеорите «Чёрная красавица» оценивается в 6000 частей на миллион (ppm), что является высоким показателем для планеты с низким содержанием воды в настоящее время. Важно, что эти результаты согласуются с обнаружением водных образцов в кратере Езеро марсоходом Perseverance.
Несмотря на то, что «Чёрная красавица» происходит из другой области Марса, чем образцы, собранные Perseverance, связь между ними подтверждает существование широко распространенной жидкой воды на поверхности Марса миллиарды лет назад. Этот метеорит, по сути, является миссией по доставке образцов в одном фрагменте.
Авторы работы надеялись использовать аналогичные неразрушающие методы КТ для анализа образцов, которые планировалось доставить на Землю в рамках отменённой миссии Mars Sample Return. КТ позволяет просвечивать титановые контейнеры, в которых были собраны образцы. Однако, учитывая отмену программы, возможность прямого изучения собранных образцов может появиться нескоро. Существуют планы китайской миссии по возврату образцов с Марса, но сроки её реализации пока что не определены.