Марсоход NASA Perseverance, исследующий кратер Езеро, сделал неожиданное открытие в геологическом районе под названием Margin Unit. Вместо ожидаемых осадочных пород, которые обычно образуются на дне древних озер, ученые обнаружили магматические породы. Эти породы, как выяснилось, сохранили сложную историю взаимодействия с водой на раннем Марсе — по меньшей мере три отдельных эпизода. Результаты исследования, проведенного под руководством Кэндис Бедфорд из Университета Пердью, опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.
Когда в сентябре 2023 года марсоход достиг внутреннего края кратера Езеро, команда миссии рассчитывала найти слоистые осадочные породы, ведь этот район когда-то был берегом древнего марсианского озера. Орбитальные аппараты также указывали на сильные сигналы карбонатных минералов, которые на Земле часто формируются в мелководных озерах и морях, где может существовать жизнь. Однако вместо этого ровер наткнулся на вулканические породы. Магматические породы это отличные хранители информации: кристаллы внутри них фиксируют точный момент своего образования. В данном случае они сохранили удивительно сложную летопись водной активности.
Ключевым инструментом, позволившим сделать открытие, стал инструмент SuperCam, установленный на мачте марсохода. Он определяет состав горных пород по отраженному свету. Когда ученые замечают интересный объект, они могут отправить команду, и лазер SuperCam выстреливает на расстояние до 6,5 метров. Спектр образовавшейся плазмы раскрывает химический состав цели. Таким образом Perseverance проанализировал более 185 образцов коренных пород в этом районе.
«До прибытия в Margin Unit основная гипотеза, основанная на орбитальных наблюдениях, предполагала, что карбонаты образовались при взаимодействии с озером, существовавшим в кратере Езеро, — говорит Кэндис Бедфорд, ведущий автор исследования. — Но теперь мы знаем, что это место стало своего рода перекрестком водных систем. Результаты важны, потому что кратер Езеро расположен внутри одного из крупнейших выходов карбонатов на Марсе, так что наши выводы выходят далеко за пределы этого кратера».
Марсоход Perseverance исследовал Margin Unit на протяжении примерно 265 метров по высоте. На более высоких уровнях он обнаружил крупнозернистую кристаллическую породу — характерный признак минерала оливина, почти без следов воды. Оливин, состоящий из магния и железа, образовался в магматическом теле глубоко под землей, где медленно остывал, позволяя зернам вырасти крупными. На поверхность он попал только после того, как вышележащие породы разрушились. Ниже, на дне древнего озера, порода выглядит измененной: зерна оливина раздроблены, а между ними появился кремнезем.
Карбонаты и кремнезем важные указатели в поисках древней жизни. Когда на Земле вода взаимодействует с оливином, реакция может выделять водород, который служит пищей для некоторых микробов, а также оставляет после себя карбонат и кремнезем, минералы, запирающие следы прошлого существования этих микроорганизмов.
Команда Perseverance может определить последовательность взаимодействий Margin Unit с водой, но не их возраст. В первый раз вода, богатая углекислым газом, вступила в реакцию с оливином, создав карбонатные гребни, которые проходят через трещины в породе на низких высотах. Сегодня эти заполненные карбонатом трещины остаются выступающими, тогда как более мягкая порода вокруг них выветрилась.
Второе появление воды, вероятно, связано с озером, некогда существовавшим в кратере. «Некоторые породы Margin Unit также содержат кремнезем, — говорит Элени Раванис, соавтор исследования. — Превращение оливина в карбонат может оставлять кремнезем, и мы видим больше такого кремнезема в породах, которые находились ниже уровня воды». Последним стало событие, создавшее минеральные жилы в одном месте восточной части Margin Unit толщиной около 25 сантиметров, с такими минералами, как сульфат кальция и флюорит. Находка флюорита важна, потому что он обычно образуется, когда горячая вода циркулирует через вулканические породы, что указывает на более поздний подземный водный процесс с нагревом.
«Если я чему-то и научилась за 10 лет работы с марсианскими роверами, так это тому, что Марс постоянно преподносит сюрпризы, — говорит Кэндис Бедфорд. — Очень редко все оказывается так, как мы ожидаем по орбитальным данным. Надеюсь, эта работа поможет по-новому взглянуть на историю воды в кратере Езеро и на всем Марсе. В конечном счете я надеюсь, что она поможет планетологам восстановить меняющийся климат и обитаемость раннего Марса».
В результате исследования ученые пришли к выводу, что район Margin Unit пережил как минимум три отдельных эпизода взаимодействия с водой, причем последний из них был связан с горячими подземными водами. Это меняет представление о геологической истории кратера Езеро и подтверждает, что ранний Марс был гораздо более сложной и динамичной средой, чем считалось ранее. Открытие также показывает, что и магматические породы, а не только осадочные, могут служить ценным архивом для поисков следов древней жизни и понимания климатических изменений на Красной планете.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
