НАСА: есть свидетельства существования на раннем Марсе комплексных водных систем

На внутреннем краю кратера Езеро «Персеверанс» обнаружил магматические породы, сохранившие удивительно многосоставляющую информацию об активности воды на раннем Марсе.

Об этом сообщают в НАСА (американское Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, NASA), передают OstanniPodii.com.

Когда в сентябре 2023 года марсоход НАСА «Персеверанс» достиг внутреннего края кратера Езеро на Красной планете, ученые миссии были удивлены тем, что там обнаружили. Этот геологический участок, который называют «Маргин Юнит», простирается вдоль береговой линии древнего марсианского озера, поэтому ученые ожидали найти осадочные породы, которые, вероятно, образовались бы в результате наслоения песка на протяжении тысячелетий. Осадочные породы на Земле, состоящие из глины и ила, хорошо сохраняют следы древней микробной жизни. Учёных особенно заинтересовали сильные сигналы карбонатных минералов, обнаруженные орбитальными аппаратами Марса. На Земле карбонаты часто образуются в мелководных океанических и озерных средах, пригодных для существования жизни.

Вместо этого команда марсохода обнаружила магматические породы, которые могут образовываться глубоко под землей из магмы или в результате вулканической деятельности на поверхности. Магматические породы — замечательные «архивариусы», в частности потому, что минеральные кристаллы в их составе сохраняют подробную информацию о точном моменте их образования. В данном случае они сохранили удивительно многосоставляющую запись об активности воды на раннем Марсе. Фактически, эти породы показали признаки взаимодействия с водой как минимум трижды, причем каждое такое взаимодействие ещё больше изменяло их химический состав и внешний вид.

Результаты исследования были опубликованы 21 сентября в журнале «Communications Earth & Environment».

Инструментом, благодаря которому были получены эти результаты, является SuperCam, установленный на мачте марсохода, определяющий минералогию геологических объектов на основе света, который они отражают. Когда научная команда обнаруживает интересную породу, она может отправить команды SuperCam, чтобы тот выстрелил лазером на расстояние до 6,5 метра. Спектр образовавшейся плазмы раскрывает химический состав объекта. Таким образом, «Персеверанс» проанализировал более 185 целевых коренных пород в пределах участка «Маргин Юнит».

«До того, как мы прибыли в «Маргин Юнит», основной гипотезой — выдвинутой на основе орбитальных наблюдений — было то, что карбонаты, которые видели с орбиты, образовались в результате взаимодействия с озером, существовавшим в кратере Езеро», — рассказывает Кэндис Бедфорд, научная сотрудница Университета Пердью в Вест-Лафайетте, штат Индиана, и ведущая автор исследования. «Но теперь мы знаем, что эта местность стала своеобразным перекрестком водных систем. Результаты исследований «Маргин Юнит» важны, поскольку кратер Езеро расположен внутри одного из крупнейших обнажений карбонатов на Марсе, поэтому то, что мы узнаем здесь, выходит далеко за пределы этого кратера».

Медленное охлаждение под землей

«Персеверанс» исследовал «Маргин Юнит» в диапазоне перепада высот около 265 метров. На больших высотах он обнаружил крупнозернистую и кристаллическую породу — характерные признаки минерала оливина — почти без каких-либо следов того, что вода когда-либо соприкасалась с ней. Состоящая из магния и железа, оливиновая формация этого района образовалась в магматической массе глубоко под землей, остывая достаточно медленно, чтобы её зерна успели вырасти до больших размеров, и вышла на поверхность только после того, как грунт над ней подвергся эрозии. Ниже в этой формации, на дне озера, порода выглядит измененной, поскольку зерна оливина были растресканы, а между ними образовался кремнезем.

Карбонатные и кремниевые минералы — важные ориентиры в поисках древней жизни. Когда вода взаимодействует с оливином на Земле, в результате реакции может выделяться водород, который может служить источником питания для некоторых микроорганизмов, а также образуются карбонат и кремнезем — два минерала, сохраняющие следы прошлого существования этих микроорганизмов.

Многочисленные эпизоды

Команда миссии «Персеверанс» может определить последовательность взаимодействий «Маргин Юнит» с водой, но не их возраст. Во время первого контакта воды с породами «Маргин Юнит» подземные воды, богатые углекислым газом, вступили в реакцию с оливином, что привело к образованию карбонатных гребней, простирающихся вдоль трещин в коренной породе на низких высотах. Сегодня эти заполненные карбонатом трещины остаются на поверхности, поскольку более мягкая порода вокруг них подвергается эрозии.

Возможно, второй раз, когда вода достигла пород, был связан с озером, которое когда-то существовало в кратере.

«Некоторые породы «Маргин Юнит» также содержат кремнезем», — сказала Элени Раванис, планетолог из Гавайского университета в Маноа и соавтор исследования. «Превращение оливина в карбонат может оставлять после себя кремнезем, и мы видим больше этого кремнезема в породах, находившихся ниже уровня воды».

Последним произошло событие, связанное с водой, которая сформировала минеральные жилы в одном месте в восточной части «Маргин Юнит» толщиной около 25 сантиметров, образовав такие минералы, как сульфат кальция и флюорит. Обнаружение флюорита является важной подсказкой, поскольку он обычно образуется, когда горячая вода циркулирует через вулканические породы, что свидетельствует о том, что в этой области позже произошло событие, связанное с нагретой подземной водой.

«Если есть что-то, чему я научился за 10 лет работы с марсоходами, так это тому, что Марс постоянно преподносит тебе сюрпризы», — говорит Бедфорд. «Очень редко всё оказывается таким, как мы ожидаем на основе орбитальных данных. Я надеюсь, что эта работа поможет переосмыслить то, как ученые рассматривают историю воды в кратере Езеро и на всей поверхности Марса. В конечном итоге я надеюсь, что это поможет планетологам реконструировать изменения климата и пригодность для жизни на раннем Марсе».

Подробнее о «Персеверансе»

Ключевой целью миссии «Персеверанс» на Марсе является астробиология, в частности поиск признаков древней микробной жизни. Марсоход изучает геологию и прошлый климат планеты, а также собирает и хранит марсианские породы и реголит.

Лаборатория реактивного движения (JPL) в Южной Калифорнии, работающая под руководством Калифорнийского технологического института от имени НАСА, построила марсоход «Персеверанс» и руководит его работой от имени Директората научных миссий агентства в рамках программы НАСА по исследованию Марса. Проектом SuperCam совместно руководят Университет Пердью в штате Индиана, Лос-Аламосская национальная лаборатория в штате Нью-Мексико, а также IRAP (Научно-исследовательский институт астрофизики и планетологии) и CNES (Национальный центр космических исследований) в Тулузе, Франция.