|
Как минимум три водных периода на Марсе
|
|
|
|
Когда в сентябре 2023 года марсоход NASA «Персеверанс» достиг внутреннего края марсианского кратера Езеро, ученые, участвующие в миссии, были удивлены тем, что они там обнаружили. Геологическая область, получившая название «Маргинальная формация», простирается вдоль береговой линии древнего марсианского озера, поэтому ученые ожидали увидеть осадочные породы, которые образовались в результате того, что на протяжении тысячелетий слои песка наслаивались друг на друга. Осадочные породы на Земле, состоящие из глины и ила, хорошо сохраняют следы жизнедеятельности микроорганизмов. Особое внимание ученых привлекли сильные сигналы, указывающие на наличие карбонатных минералов, которые были зафиксированы марсианскими орбитальными аппаратами. На Земле карбонаты часто образуются в мелководных океанах и озерах, где может существовать жизнь.
|
|
|
|
Однако команда марсохода обнаружила магматические породы, которые могут формироваться глубоко под землей в результате магматической или вулканической активности на поверхности. Магматические породы — отличные «хранители информации», особенно потому, что содержащиеся в них минеральные кристаллы сохраняют сведения о том, в какой именно момент они образовались. В данном случае они сохранили удивительно подробную информацию о взаимодействии с водой на раннем Марсе.
|
|
|
|
Более того, эти породы свидетельствуют о том, что они взаимодействовали с водой как минимум три раза, и каждое такое взаимодействие изменяло их химический состав и внешний вид. Результаты исследования были опубликованы в понедельник в журнале Communications Earth & Environment.
|
|
|
|
|
|
|
Прибор, с помощью которого были получены эти результаты, — SuperCam — установлен на мачте марсохода и определяет минеральный состав геологических объектов по отраженному от них свету. Когда научная группа обнаруживает интересный камень, она отправляет команду SuperCam выстрелить лазером на расстояние до 6,5 метров (21 фута). Спектр образовавшейся плазмы позволяет определить химический состав объекта. Таким образом марсоход Perseverance проанализировал более 185 образцов коренных пород в этом районе.
|
|
|
|
«До того как мы добрались до района Марджин, основная гипотеза, основанная на орбитальных наблюдениях, заключалась в том, что карбонаты, которые мы видели с орбиты, образовались в результате взаимодействия с озером, существовавшим в кратере Езеро, — говорит Кэндис Бедфорд, научный сотрудник Университета Пердью в Уэст-Лафайетте, штат Индиана, и ведущий автор исследования.
|
|
|
|
— Но теперь мы знаем, что это место стало своего рода перевалочным пунктом для водных систем. Результаты исследования района Марджин важны, потому что кратер Езеро расположен в одном из крупнейших обнажений карбонатов на Марсе, так что полученные нами данные имеют значение далеко за пределами этого кратера».
|
|
Медленно остывающие подземные
|
|
|
|
Марсоход Perseverance исследовал район Марджин на высоте около 265 метров (870 футов). На более высоких высотах он обнаружил крупнозернистую и кристаллическую породу - отличительные признаки минерала оливина — почти без признаков того, что ее когда—либо касалась вода. Оливин, состоящий из магния и железа, образовался в магматическом слое глубоко под землей, остывая достаточно медленно, чтобы его частицы выросли в размерах, и достиг поверхности только после того, как земля над ним подверглась эрозии. В нижней части комплекса, на дне озера, порода выглядит измененной, поскольку зерна оливина расколоты, а между ними находится кремнезем.
|
|
|
|
Карбонатные и кремнеземистые минералы являются важными ориентирами в поисках древней жизни. Когда вода на Земле взаимодействует с оливином, в результате реакции может выделяться водород, который может быть источником пищи для некоторых микробов, и после него остаются карбонат и кремнезем - два минерала, которые фиксируют следы присутствия этих микробов в прошлом.
|
|
Несколько эпизодов
|
|
|
|
Команда Perseverance может определить последовательность взаимодействия пограничного слоя с водой, но не его возраст. Когда вода впервые достигла горных пород пограничного слоя, богатые углекислым газом грунтовые воды вступили в реакцию с оливином, в результате чего образовались карбонатные гряды, которые проходят через трещины в коренных породах на низких высотах. Сегодня эти заполненные карбонатом трещины сохранились, поскольку более мягкая порода вокруг них изнашивается.
|
|
|
|
Второй раз, когда вода достигла скал, это, возможно, было связано с озером, которое когда-то существовало в кратере.
|
|
|
|
"Некоторые из краевых пород также содержат кремнезем", - сказала Элени Раванис, планетолог из Гавайского университета в Маноа и соавтор исследования. "Превращение оливина в карбонат может привести к образованию кремнезема, и мы видим больше этого кремнезема в породах, которые находятся ниже ватерлинии".
|
|
|
|
В последний раз произошло извержение воды, в результате которого в одном месте в восточной части Маргинального блока образовались минеральные жилы толщиной около 10 дюймов (25 сантиметров), в результате чего образовались такие минералы, как сульфат кальция и флюорит. Обнаружение флюорита является важной подсказкой, поскольку он обычно образуется, когда горячая вода циркулирует по вулканическим породам, что указывает на то, что в этом районе произошло более позднее событие, связанное с нагревом подземных вод.
|
|
|
|
"Если и есть что-то, чему я научился за 10 лет работы с марсоходами, так это то, что Марс постоянно преподносит сюрпризы", - сказал Бедфорд. "Очень редко все происходит так, как мы ожидаем, исходя из орбитальных данных. Я надеюсь, что эта работа поможет изменить взгляды ученых на историю воды в кратере Езеро и по всему Марсу. В конечном счете, я надеюсь, что она поможет планетологам реконструировать изменение климата и пригодность для жизни на раннем Марсе".
|
|
|
|
Источник
|
