Изображения Perseverance подтверждают, что кратер Джезеро — древнее марсианское озеро

Первый научный анализ изображений, сделанных марсоходом Perseverance, теперь подтвердил, что кратер Марса Джезеро — который сегодня представляет собой сухую, выветренную пустыню — когда-то был озером, которое непрерывно подпитывала небольшая река около 3,7 миллиарда лет назад.

Изображения также свидетельствуют о том, что кратер в своей истории пережил внезапные наводнения. Эти наводнения были достаточно мощными, чтобы сметать большие валуны с десятков километров вверх по течению и помещать их на дно озера, где сегодня лежат массивные скалы.

Новый анализ, опубликованный в журнале Science, основан на изображениях выступающих пород внутри кратера на его западной стороне. Спутники ранее показали, что это обнажение, если смотреть сверху, напоминало дельты рек на Земле, где слои наносов откладываются в форме веера, когда река впадает в озеро.

Новые изображения Perseverance, сделанные изнутри кратера, подтверждают, что это обнажение действительно было дельтой реки. Основываясь на осадочных слоях в обнажении, кажется, что дельта реки впадала в озеро, которое оставалось спокойным на протяжении большей части своего существования, пока резкое изменение климата не вызвало эпизодические наводнения в конце истории озера или ближе к нему.

«Если вы посмотрите на эти изображения, вы в основном увидите этот эпический пустынный пейзаж. Это самое заброшенное место, которое вы когда-либо могли посетить», — говорит Бенджамин Вайс, профессор в Департаменте земных, атмосферных и планетарных наук Массачусетского технологического института, член аналитической группы. «Нигде нет ни капли воды, но, тем не менее, здесь у нас есть свидетельства совсем другого прошлого. В истории планеты произошло нечто очень важное».

По мере того как марсоход исследует кратер, ученые надеются найти больше ключей к разгадке его климатической эволюции. Теперь, когда они подтвердили, что кратер когда-то был озерной средой, они полагают, что отложения в кратере могут содержать следы древней водной жизни.

В своей миссии Perseverance будет искать места для сбора и сохранения отложений. Эти образцы в конечном итоге будут возвращены на Землю, где ученые смогут исследовать их на предмет марсианских биосигнатур.

Дельта реки

18 февраля 2021 года марсоход Perseverance приземлился на дно кратера Джезеро, на расстоянии около двух километров от его западного веерообразного обнажения. В течение первых трех месяцев аппарат оставался неподвижным, поскольку инженеры НАСА выполняли удаленные проверки многих инструментов марсохода.

За это время две камеры Perseverance, Mastcam-Z и SuperCam Remote Micro-Imager (RMI), сделали снимки своего окружения, в том числе фотографии края обнажения на большом расстоянии и образования, известного как Kodiak butte (холм Кодиак), меньшего размера обнажения. Планетологи предполагают, что они когда-то были связаны с основным веерообразным обнажением, но с тех пор частично разрушились.

После того, как марсоход отправил их изображения на Землю, научная группа Perseverance обработала и объединила изображения и смогла наблюдать отдельные слои отложений вдоль холма Kodiak в удивительно высоком разрешении. Исследователи измерили толщину, уклон и поперечную протяженность каждого слоя, обнаружив, что осадок, должно быть, образовался в результате потока воды в озеро, а не ветром или геологическими процессами.

Марсоход также зафиксировал аналогичные наклонные пласты наносов вдоль основного обнажения. Эти изображения вместе с изображениями холма Kodiak подтверждают, что веерообразное образование действительно было древней дельтой реки и что эта дельта впадала в древнее марсианское озеро.

Водный поток

Когда исследователи внимательно рассмотрели изображения основного обнажения, они заметили большие валуны и булыжники, встроенные в самые молодые, самые верхние слои дельты. Некоторые валуны имели ширину до 1 метра и весили до нескольких тонн. Группа пришла к выводу, что эти массивные породы, должно быть, пришли извне кратера и, вероятно, были частью коренных пород, расположенных на краю кратера или в 50 или более километрах вверх по течению.

Судя по их текущему местонахождению и размерам, команда утверждает, что валуны были перенесены вниз по течению и на дно озера в результате внезапного наводнения, скорость которого составляла до 9 метров в секунду, а объем до 3000 кубических метров воды в секунду.

Поскольку огромные породы лежат в верхних слоях дельты, они представляют собой наиболее недавно отложенный материал. Валуны расположены поверх слоев более старых и более мелких отложений. Это расслоение, по словам исследователей, указывает на то, что на протяжении большей части своего существования древнее озеро было заполнено пологой рекой. Мелкие отложения — и, возможно, органический материал — плыли вниз по реке и образовали плавную пологую дельту.

Однако позже кратер испытал внезапные наводнения, в результате которых на дельту обрушились большие валуны. Когда озеро высохло, за миллиарды лет ветер разрушил ландшафт, оставив кратер, который мы видим сегодня.

Причина этого изменения климата неизвестна, хотя ученые надеются, что валуны дельты могут дать некоторые ответы.

«Самое удивительное, что получилось на этих снимках, — это потенциальная возможность запечатлеть момент, когда этот кратер перешел из обитаемой среды земного типа в эту пустыню, которую мы видим сейчас», — говорят они. «Эти валуны могут быть записями об этом переходе, и мы не видели этого в других местах на Марсе».