Hematit là một trong những khoáng chất phong phú nhất trên bề mặt của hành tinh Trái đất. Nó có thể được tìm thấy trong nhiều loại đá mácma, đá biến chất và trầm tích khác nhau. Do hàm lượng sắt cao nên hematit có màu đỏ rực rỡ.
Trong một nghiên cứu của Đại học Bang Pennsylvania, các tác giả Peter J. Heaney và nghiên cứu sinh Si Athena Chen sau khi tiến hành phân tích các mẫu hematit được thu thập vào thế kỷ 19, đã khám phá ra một bí mật to lớn - đây là một hợp chất nghèo sắt có chứa nước bên trong.
Trước đó, từ những năm 1840, hai học giả Rudolf Hermann và August Breithaupt trong các nghiên cứu riêng biệt đã phát hiện ra hematit nghèo sắt chứa nước. Nhưng đến đầu những năm 1900, các nhà khoáng vật học sử dụng phiên bản sơ khai của các công cụ chẩn đoán hiện đại đã bác bỏ các phát hiện này.
Hai tác giả Chen và Heaney đã thu thập các mẫu khoáng chất từ các nghiên cứu ban đầu của Hermann và Breithaupts, được lưu trữ tại Viện Smithsonian, cùng với 5 mẫu tại Đại học Bang Pennsylvania để kiểm tra lại.
Sau khi giải mã thành phần hóa học của các mẫu bằng cách sử dụng quang phổ hồng ngoại, phương pháp nhiễu xạ tia X và các phương pháp tiên tiến khác, Chen cũng phát hiện ra rằng các khoáng chất này thiếu nguyên tử sắt, nhưng thay vào đó lại bao gồm các phân tử hydroxyl (sự kết hợp của hydro và ôxy) hay chính là một dạng nước được lưu trữ trong khoáng chất.
Quay trở lại năm 2004, tàu thám hiểm Opportunity của NASA tìm thấy các vật thể khoáng chất được gọi vui là "quả việt quất" trên sao Hỏa. Thiết bị nhiễu xạ tia X trang bị trên tàu xác định những viên đá tròn này là hematit. Điều mà tàu thám hiểm vẫn chưa làm được khi đó là giải mã hàm lượng sắt của hematit để xác định xem nó là hematit khan (thiếu nước) hay có thể có hydrohematit.
Các thí nghiệm ban đầu của Chen nhằm xác định các điều kiện tự nhiên mà các ôxit sắt cần có để tạo ra hematit. Cô phát hiện ra ở nhiệt độ thấp hơn 149 độ C và trong môi trường kiềm có nước, hydrohematit kết tủa thành các lớp trầm tích.
Heaney tuyên bố: “Phần lớn bề mặt sao Hỏa được hình thành khi bề mặt ẩm ướt hơn và các ôxit sắt kết tủa từ nước đó''.
Heaney cũng tin rằng hình dạng của "quả việt quất" cũng chỉ ra điều đó. "Trên Trái đất, những cấu trúc hình cầu này là hydrohematit, vì vậy có vẻ hợp lý khi suy đoán rằng những viên sỏi màu đỏ tươi trên sao Hỏa là hydrohematit" - nhà nghiên cứu Heaney cho biết trong một tuyên bố.
Công trình nghiên cứu của hai tác giả Chen và Heaney đã được trình bày chi tiết trên tạp chí Geology. Cuối cùng, nghiên cứu đi đến kết luận rằng "hydrohematit phổ biến ở nhiệt độ thấp của ôxit sắt trên Trái đất, và mở rộng ra, nó có thể tồn tại một lượng lớn nước trong các môi trường hành tinh dường như khô cằn, chẳng hạn như bề mặt của sao Hoả".
