10.11.2024. - Убедительные свидетельства о водном прошлом Марса

Убедительные свидетельства о водном прошлом Марса

Китайский марсоход "Чжуронг" обнаружил доказательства, которые подтверждают теорию о существовании древнего марсианского океана, когда-то омывавшего пыльные берега региона Утопия-Планития на Красной планете.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые представляют детальное изучение марсианских отложений, топографических особенностей и минеральных образований, связанных с водой. Полученные данные дают нам возможность предположить, что обширные районы Красной планеты, возможно, когда-то были погружены под воду, что позволяет по-новому взглянуть на легендарное прошлое Марса.

Китайский марсоход "Чжуронг", входящий в состав миссии "Тяньвэнь-1", совершил посадку на юге планеты Утопия в мае 2021 года. Долгое время считалось, что этот регион, представляющий собой низменную котловину вблизи марсианского экватора, является частью древнего океанского дна.

Недавние находки, сделанные Журонгом, предоставили новые убедительные данные в поддержку этой теории. Они выявили геологические признаки, свидетельствующие о том, что на Марсе когда-то был значительный океан, особенно в период от позднего Ноаха до раннего Гесперия, около 3,6-3,4 миллиардов лет назад.

Используя передовые технологии получения изображений и анализа на месте, Чжуронг нанес на карту то, что, по-видимому, является древней береговой линией вдоль Утопии Планития. Этот обширный ландшафт изначально был загадкой, поскольку в ходе предыдущих миссий на Марс были получены неясные свидетельства.

Однако камеры с высоким разрешением и спектроскопические приборы Zhurong обнаружили осадочные породы, особенности слоистости, связанные с водой, и специфические типы минеральных отложений, которые убедительно свидетельствуют о формировании береговой линии.

Находки марсохода дают богатую хронологию того, как вода могла сформировать поверхность Марса в этом регионе, заполнив ландшафт стоячими водоемами, которые впоследствии исчезли, когда Марс потерял свою атмосферу и стабильность климата.

Одним из важных результатов наблюдений Чжуронга стало выявление геоморфологических особенностей в бассейне Утопия-Планития, которые, по-видимому, соответствуют различным морским условиям - от мелководных до глубоководных районов.

Исследователи разделили этот район на отдельные зоны, основываясь на топографических различиях и формациях отложений, включая “прибрежную” переходную единицу, мелководную морскую единицу и глубоководную морскую единицу. Каждая зона содержит различные осадочные отложения, что указывает на разную глубину воды и морские условия в бассейне.

Марсоход обнаружил в этом районе “дейтронильный контакт” — предполагаемую древнюю береговую линию, отмечающую границу водного потока, который, возможно, когда-то разделял обширные океанские просторы.

Расположенная на средней высоте примерно -3580 метров, эта линия соприкосновения отражает границы, обнаруженные в аналогичных регионах Земли, и, как полагают, является убедительным показателем того, что когда-то на Марсе был океан.

Сочетание криволинейных геоморфологических форм, особенностей ударных кратеров и слоистых осадочных отложений в этом бассейне отражает то, чего геологи ожидали бы от прибрежной зоны, подверженной приливным и осадочным процессам.

В то время как дистанционное зондирование сыграло важную роль в картографировании поверхности Марса, данные, полученные на месте с помощью Zhurong, позволили более подробно рассмотреть подземные структуры, которые намекают на прошлую активность воды.

Одной из важных находок является обнаружение “изрытых конусов” и полигональных впадин - образований, которые обычно ассоциируются с грязевым вулканизмом и процессами осадконакопления с участием воды или льда.

Кроме того, радиолокационные данные показывают стратифицированные слои под поверхностью, каждый из которых имеет уникальный состав и размеры частиц, что свидетельствует об истории неоднократных затоплений и отложений.

Спектроскопические приборы Zhurong проанализировали различные типы горных пород на всей планете Утопия, обнаружив гидратированные минералы и даже потенциальное присутствие гидратированного кремнезема, минерала, который часто ассоциируется с жидкой водой на Земле.

Эти выводы подтверждаются спектральными данными, указывающими на древние взаимодействия с водой, возможно, даже в перигляциальной или прибрежной среде. Присутствие этих минералов согласуется с теориями о том, что бассейн Утопия-Планития когда-то был значительным водохранилищем, условия которого способствовали отложению богатых минералами отложений, связанных с водой, прежде чем они в конечном итоге замерзли или испарились по мере охлаждения Марса.

Используя анализ частотного распределения размеров кратеров (CSFD), ученые оценили возраст различных геологических образований в Утопия-Планития, составив график трансформации бассейна.

Эти оценки возраста указывают на значительные наводнения, произошедшие около 3,65–3,68 миллиарда лет назад, с последующим образованием мелководных и глубоководных морских зон по мере постепенного отступления водоема. Примерно 3,42 миллиарда лет назад большая часть океанических просторов затвердела или испарилась, оставив после себя богатую минералами почву и осадочные образования, свидетельствующие о ее прежнем присутствии.

Интересно, что некоторые радиолокационные данные свидетельствуют о том, что остатки этого древнего океана все еще могут находиться под поверхностью в виде слоев льда или гидратированных минералов, потенциально сохраняясь до амазонской эпохи, которая охватывала последние три миллиарда лет истории Марса.

Если это подтвердится, это будет означать, что Марс сохранил следы своего более влажного и теплого прошлого, сохранившиеся под засушливыми пустынными ландшафтами, которые мы видим сегодня.

Хотя результаты китайского марсохода "Чжуронг", по-видимому, подтверждают теорию об огромном древнем океане на Марсе, не все ученые полностью убеждены в этом.

В беседе с AFP доктор Бенджамин Карденас, планетолог и исследователь Марса из Университета штата Пенсильвания, выразил сдержанный скептицизм, отметив, что динамические условия поверхности Марса на протяжении миллиардов лет затрудняют интерпретацию конкретных особенностей как окончательного свидетельства существования древней береговой линии.

Доктор Карденас утверждает, что это исследование может лишь частично объяснить эрозию и перемещение отложений, вызванные сильными ветрами Марса, которые могут разрушать горные породы и изменять особенности поверхности на протяжении длительного периода времени.

“Мы склонны думать, что Марс не очень активен, как Луна, но он активен!” - объяснил доктор Карденас. Он подчеркнул, что даже “медленные темпы марсианской эрозии” могут постепенно стереть или изменить следы древней береговой линии.

Скептицизм доктора Карденаса основан на предыдущих исследованиях с использованием моделирования, которые показывают, что поверхность Марса, хотя и менее активная, чем земная, все же претерпела достаточно геологических изменений, чтобы поставить под сомнение сохранение стабильной, узнаваемой береговой линии. По словам Карденаса, ветровая эрозия в сочетании с последствиями столкновений за миллиарды лет могла рассеять или похоронить то, что когда-то могло быть прибрежными отложениями.

Ведущий автор исследования Бо Ву из Гонконгского политехнического университета признает это, отмечая, что удары метеоритов могут периодически приводить к раскопкам и выносу на поверхность погребенных отложений.

В то время как команда Ву наблюдала такие особенности, как изрытые конусы и многоугольные впадины вокруг места посадки "Чжуронга" — образования, которые часто указывают на прошлые взаимодействия с водой или льдом, — Ву поясняет, что их находки не являются окончательным подтверждением существования древнего марсианского океана.

Вместо этого они добавляют кусочек к головоломке, предполагая, что океан мог образоваться около 3,7 миллиарда лет назад, замерзнуть и постепенно исчезнуть примерно 3,4 миллиарда лет назад.

Хотя доктор Карденас скептически относится к достоверности этих конкретных выводов Чжуронга, он, тем не менее, заинтригован более широкими выводами. “Я склонен думать, что на Марсе был океан”, - признался он, подчеркнув, что обнаружение океана на Красной планете в прошлом может иметь значение для понимания потенциала Марса для поддержания жизни.

Жизнь на Земле, вероятно, зародилась в воде или вблизи нее, где первобытные моря или приливные бассейны обеспечивали необходимые условия для процветания жизни. Свидетельства существования марсианского океана открывают захватывающие перспективы, предполагая, что Марс, возможно, когда-то был более гостеприимной планетой с экологическими условиями, подходящими для ранних форм жизни.

Эти новые данные открывают заманчивые перспективы для будущих миссий. Если на Марсе когда-то были обширные океаны, как свидетельствуют имеющиеся данные, эти древние береговые линии могли бы стать отличным местом для поиска окаменелой микробной жизни или других биологических признаков.

Эти результаты подчеркивают важность использования как орбитальных, так и наземных миссий для полного понимания эволюции климата Красной планеты.

Ожидается, что выводы Чжуронга послужат толчком для проведения более целенаправленных миссий на планету Утопия и другие низменные регионы Марса, где дальнейший анализ может дать больше информации об истории климата Марса и его потенциале для жизни.

В ландшафте, который сейчас кажется пустынным, открытие древних береговых линий позволяет нам представить себе Марс, который, по крайней мере какое-то время, был миром озер и океанов, очень похожим на древнюю Землю.

Источник