Una combinazione di un'identificazione un tempo sfatata del 19° secolo di un minerale di ferro che trasporta acqua e il fatto che queste rocce sono estremamente comuni sulla Terra, suggerisce l'esistenza di un notevole serbatoio d'acqua su Marte, secondo un team di geoscienziati.

"Uno degli esperimenti del mio studente è stato quello di cristallizzare l'ematite, " ha detto Peter J. Heaney, professore di geoscienze, Penn State. "Ha inventato un composto povero di ferro, quindi sono andato su Google Scholar e ho trovato due articoli del 1840 in cui i mineralogisti tedeschi, usando la chimica umida, proposto versioni povere di ferro di ematite che conteneva acqua."

Nel 1844, Rudolf Hermann chiamò il suo minerale turgite e nel 1847 August Breithaupt chiamò la sua idroematite. Secondo Heaney, nel 1920, altri mineralogisti, utilizzando la tecnica di diffrazione dei raggi X allora di nuova concezione, dichiarato questi due documenti errati. Ma la tecnica nascente era troppo primitiva per vedere la differenza tra ematite e idroematite.

Si Atena Chen, Il dottorando di Heaney in geoscienze, iniziò con l'acquisizione di una varietà di vecchi campioni di ciò che era stato etichettato come contenente acqua. Heaney e Chen hanno ottenuto un piccolo pezzo del campione originale di Breithaupt, un campione etichettato come turgite dallo Smithsonian Institution, e, sorprendentemente, cinque campioni che erano nella collezione Frederick Augustus Genth della Penn State.

Dopo più esami utilizzando una varietà di strumenti, tra cui la spettroscopia a infrarossi e la diffrazione dei raggi X di sincrotrone, una più sensibile, metodo raffinato rispetto a quello utilizzato a metà del XIX secolo, Chen dimostrò che questi minerali erano davvero leggeri sul ferro e avevano l'idrossile, un gruppo di idrogeno e ossigeno, sostituito per alcuni degli atomi di ferro. L'idrossile nel minerale è acqua immagazzinata.

I ricercatori hanno recentemente proposto sulla rivista Geologia "che l'idroematite è comune negli eventi a bassa temperatura di ossido di ferro sulla Terra, e per estensione può immagazzinare grandi quantità di acqua in ambienti planetari apparentemente aridi, come la superficie di Marte".

"Stavo cercando di vedere quali erano le condizioni naturali per formare ossidi di ferro, " ha detto Chen. "Quali erano le temperature e il pH necessari per cristallizzare queste fasi idrate e potrei trovare un modo per sintetizzarle".

Ha scoperto che a temperature inferiori a 300 gradi Fahrenheit, in un acquoso, ambiente alcalino l'idroematite può precipitare, formazione di strati sedimentari.

"Gran parte della superficie di Marte apparentemente ha avuto origine quando la superficie era più umida e gli ossidi di ferro precipitavano da quell'acqua, " ha detto Heaney. "Ma l'esistenza di idroematite su Marte è ancora speculativa."

I "mirtilli" trovati nel 2004 dal rover Opportunity della NASA sono ematite. Sebbene gli ultimi rover su Marte dispongano di dispositivi di diffrazione dei raggi X per identificare l'ematite, non sono abbastanza sofisticati per distinguere tra ematite e idroematite.

"Sulla terra, queste strutture sferiche sono idroematite, quindi mi sembra ragionevole ipotizzare che i ciottoli rosso vivo su Marte siano idroematite, " ha detto Heaney.

I ricercatori notano che l'ematite anidra, priva di acqua, e l'idroematite, contenente acqua, sono due colori diversi, con idroematite più rossa o contenente striature rosso scuro.

Gli esperimenti di Chen hanno scoperto che l'idroematite naturale conteneva dal 3,6% al 7,8% in peso di acqua e che la goethite conteneva circa il 10% in peso di acqua. A seconda della quantità di minerali di ferro idratati presenti su Marte, i ricercatori ritengono che potrebbe esserci una notevole riserva d'acqua lì.

Marte è chiamato il pianeta rosso a causa del suo colore, che deriva da composti di ferro nella sporcizia marziana. Secondo i ricercatori, la presenza di idroematite su Marte fornirebbe ulteriori prove che Marte era un tempo un pianeta acquoso, e l'acqua è l'unico composto necessario per tutte le forme di vita sulla Terra.