Марс: история долины Ниргал и ее фотогеологический анализ
Марс, холодный и безжизненный сегодня, хранит в своих геологических архивах свидетельства бурного прошлого, когда по его поверхности, возможно, текли водные потоки. Одним из ключей к расшифровке этой истории выступает долина Nirgal, чья сложная структура привлекла внимание ученых из Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН). Проведенный ими фотогеологический анализ позволяет не просто составить карту, а воссоздать многомиллиардную летопись геологических событий, где эпизоды вулканизма, метеоритных бомбардировок и флювиальной активности сплелись в единый сложный узор.
В основе исследования лежал метод фотогеологического анализа. Специалисты лаборатории сравнительной планетологии скрупулезно идентифицировали специфические морфологические подразделения, опираясь на характер строения поверхности и топографические признаки. Анализ их относительного взаиморасположения — что залегает на чем, что пересекает что — позволил выстроить хронологическую последовательность событий и составить детальную геологическую карту региона.
Самые древние страницы этой летописи написаны в Ноахийскую эру, до 3,7 миллиарда лет назад. Ими, например, является массив возвышенностей с неровной, изрытой кратерами поверхностью. Северные склоны этих древних холмов изъедены сетью небольших флювиальных русел. Исследователи предполагают, что формирование этих русел могло происходить не непрерывно, а эпизодически. Причиной кратковременных потоков воды могло быть таяние поверхностного или подповерхностного льда, спровоцированное локальными потеплениями. Эти потепления, в свою очередь, могли быть вызваны мощными метеоритными ударами или вулканической активностью, нарушавшими стабильный холодный климат планеты.
Следующий крупный этап связан с началом Гесперийского периода (3,7–3 млрд лет назад). В это время низменности исследуемой территории были затоплены излияниями лавы, сформировавшими обширную равнину. Именно на этой молодой вулканической поверхности и были прорезаны две крупные долины — Her Desher и сама Nirgal. Важнейшим открытием является то, что в их бортах обнажаются выходы глинистых минералов (филлосиликатов). Эти минералы обычно образуются в присутствии жидкой воды, что делает долины ключевыми объектами для поиска следов потенциально обитаемых сред в прошлом Марса.
Помимо долин, на раннегесперийской равнине была идентифицирована светлая местность по обе стороны от долины Her Desher. Ее топографические и морфологические особенности заставили ученых предположить, что в данном регионе имела место быть гляциальная, то есть ледниковая, деятельность. Этот этап отнесен к раннеамазонийскому времени (3–2,4 млрд лет назад). Данное предположение хорошо согласуется с результатами предыдущих исследований в соседних районах, рисуя картину более сложного климатического прошлого, где эпохи жидкой воды сменялись ледниковыми периодами.
Синтез всех полученных данных позволил реконструировать региональную геологическую историю и выявить два основных эпизода флювиальной активности. Первый имел место в Ноахийский период, когда вода прорезала русла на склонах древнего вулкана. Второй, более молодой, произошел в Гесперийский период, породив крупные долины Her Desher и Nirgal, а также русла на южном склоне северо-западного древнего поднятия. Примечательно, что расчетные абсолютные модельные возрасты формирования русел и крупных кратеров оказались близки. Это служит веским косвенным доказательством в пользу гипотезы о том, что именно импактные события, вызывавшие кратковременные парниковые эффекты, были одним из главных триггеров эпизодических потеплений и появления жидкой воды на поверхности Марса.
Как отметила инженер-исследователь лаборатории сравнительной планетологии ГЕОХИ РАН Екатерина Чоловская, полученные результаты закладывают фундамент для дальнейших исследований. Следующим логичным шагом станет детальное изучение самих глинистых отложений. Определение особенностей их залегания, морфологии и минералогии позволит вписать эти породы в восстановленную геологическую историю, точнее определить, в какой именно эпизод флювиальной активности они сформировались, и выявить основной процесс, ответственный за их образование — будь то выветривание коренных пород в присутствии воды или осаждение в древних водоемах.
Таким образом, работа ученых не просто добавляет новые детали на геологическую карту Марса. Она предлагает целостную, динамичную модель эволюции конкретного региона, где импактные события, вулканизм и изменения климата взаимодействовали, создавая временные окна, благоприятные для существования жидкой воды и формирования минералов, связанных с потенциальной обитаемостью. Это важный вклад в понимание того, как функционировала и изменялась планета Марс на заре своей истории.