НАСА: є свідчення про існування на ранньому Марсі комплексних водних систем

На внутрішньому краю кратера Єзеро «Персеверанс» виявив магматичні породи, які зберегли напрочуд багатоскладовий запис про активність води на ранньому Марсі.

Про це розповідають в НАСА (американське Національне управління з аеронавтики та дослідження космічного простору, NASA), передають OstanniPodii.com.

Коли у вересні 2023 року марсохід НАСА «Персеверанс» досяг внутрішнього краю кратера Єзеро на Червоній планеті, вчені місії були здивовані тим, що там виявили. Ця геологічна ділянка, яку називають «Маргін Юніт», простягається вздовж берегової лінії стародавнього марсіанського озера, тому вчені очікували знайти осадові породи, які, ймовірно, утворилися б у результаті нашарування піску протягом тисячоліть. Осадові породи на Землі, що складаються з глини та мулу, добре зберігають сліди минулого мікробного життя. Вчених особливо зацікавили сильні сигнали карбонатних мінералів, виявлені орбітальними апаратами Марса. На Землі карбонати часто утворюються в мілководних океанічних та озерних середовищах, придатних для існування життя.

Натомість команда марсохода виявила магматичні породи, які можуть утворюватися глибоко під землею з магми або в результаті вулканічної діяльності на поверхні. Магматичні породи — чудові «архіваріуси», зокрема тому, що мінеральні кристали в їхньому складі зберігають детальну інформацію про точний момент їхнього утворення. У цьому випадку вони зберегли напрочуд багатоскладовий запис про активність води на ранньому Марсі. Фактично, ці породи показали ознаки взаємодії з водою щонайменше тричі, причому кожна така взаємодія ще більше змінювала їхній хімічний склад та зовнішній вигляд.

Результати дослідження були опубліковані 21 вересня в журналі «Communications Earth & Environment».

Інструментом, завдяки якому були отримані ці результати, є SuperCam, встановлений на щоглі марсохода, який визначає мінералогію геологічних об’єктів на основі світла, яке вони відбивають. Коли наукова команда виявляє цікаву породу, вона може надіслати команди SuperCam, щоб той вистрілив лазером на відстань до 6,5 метра. Спектр утвореної плазми розкриває хімічний склад об’єкта. Таким чином «Персеверанс» проаналізував понад 185 цільових корінних порід у межах ділянки «Маргін Юніт».

«До того, як ми прибули до «Маргін Юніт», основною гіпотезою — виведеною на основі орбітальних спостережень — було те, що карбонати, які бачили з орбіти, утворилися в результаті взаємодії з озером, яке існувало в кратері Єзеро», — розповідає Кендіс Бедфорд, наукова співробітниця Університету Пердью у Вест-Лафайетті, штат Індіана, та головна авторка дослідження. «Але тепер ми знаємо, що ця місцевість стала своєрідним перехрестям водних систем. Результати досліджень «Маргін Юніт» важливі, оскільки кратер Єзеро розташований усередині одного з найбільших оголень карбонатів на Марсі, тож те, що ми дізнаємося тут, виходить далеко за межі цього кратера».

Повільне охолодження під землею

«Персеверанс» досліджував «Маргін Юніт» у діапазоні перепаду висот близько 265 метрів). На більших висотах він виявив грубозернисту та кристалічну породу — характерні ознаки мінералу олівіну — майже без жодних ознак того, що вода коли-небудь торкалася її. Складена з магнію та заліза, олівінова формація цього району утворилася в масі магми глибоко під землею, охолоджуючись достатньо повільно, щоб її зерна встигли вирости до великих розмірів, і вийшла на поверхню лише після того, як ґрунт над нею піддався ерозії. Нижче в цій формації, на дні озера, порода виглядає зміненою, оскільки зерна олівіну були розтріскані, а між ними утворився кремнезем.

Карбонатні та кремнієві мінерали — важливі орієнтири у пошуках стародавнього життя. Коли вода взаємодіє з олівіном на Землі, у результаті реакції може виділятися водень, який може слугувати джерелом живлення для деяких мікроорганізмів, а також утворюються карбонат і кремнезем — два мінерали, що зберігають сліди минулого існування цих мікроорганізмів.

Численні епізоди

Команда місії «Персеверанс» може визначити послідовність взаємодій «Маргін Юніт» з водою, але не їх вік. Під час першого контакту води з породами «Маргін Юніт» підземні води, багаті на вуглекислий газ, вступили в реакцію з олівіном, що призвело до утворення карбонатних гребенів, які простягаються вздовж тріщин у корінній породі на низьких висотах. Сьогодні ці заповнені карбонатом тріщини залишаються на поверхні, оскільки м’якша порода навколо них піддається ерозії.

Можливо, другий раз, коли вода досягла порід, був пов′язаний з озером, яке колись існувало у кратері.

«Деякі породи «Маргін Юніт» також містять кремнезем», — сказала Елені Раваніс, планетологиня з Гавайського університету в Маноа та співавторка дослідження. «Перетворення олівіну на карбонат може залишати після себе кремнезем, і ми бачимо більше цього кремнезему в породах, що знаходилися нижче рівня води».

Останньою відбулася подія, пов’язана з водою, яка утворила мінеральні жили в одному місці у східній частині «Маргін Юніт» товщиною близько 25 сантиметрів, створивши такі мінерали, як сульфат кальцію та флюорит. Виявлення флюориту є важливою підказкою, оскільки він зазвичай утворюється, коли гаряча вода циркулює крізь вулканічні породи, що свідчить про те, що в цій області пізніше відбулася подія, пов’язана з нагрітою підземною водою.

«Якщо є щось, чого я навчився за 10 років роботи з марсоходами, то це те, що Марс постійно підкидає тобі сюрпризи», — каже Бедфорд. «Дуже рідко все виявляється таким, як ми очікуємо на основі орбітальних даних. Я сподіваюся, що ця робота допоможе переосмислити те, як вчені розглядають історію води в кратері Єзеро та на всій поверхні Марса. Зрештою, я сподіваюся, що це допоможе планетологам реконструювати зміни клімату та придатність для життя на ранньому Марсі».

Більше про «Персеверанс»

Ключовою метою місії «Персеверанс» на Марсі є астробіологія, зокрема пошук ознак древнього мікробного життя. Марсохід вивчає геологію та минулий клімат планети, а також збирає й зберігає марсіанські породи та реголіт.

Лабораторія реактивного руху (JPL) у Південній Каліфорнії, що працює під керівництвом Каліфорнійського технологічного інституту від імені НАСА, побудувала марсохід «Персеверанс» та керує його роботою від імені Директорату наукових місій агентства в рамках програми НАСА з дослідження Марса. Проєктом SuperCam спільно керують Університет Пердью в штаті Індіана, Лос-Аламоська національна лабораторія в штаті Нью-Мексико, а також IRAP (Науково-дослідний інститут астрофізики та планетології) та CNES (Національний центр космічних досліджень) у Тулузі, Франція.

• Марс
• Perseverance