Миллиарды лет назад на Марсе было много воды, а в кратере Гейла было озеро. Постепенно климат изменился, высушив Красную планету и создав пыльный пустынный мир, который мы знаем сегодня. Теперь международная группа исследователей под руководством Imperial обнаружила признаки того, что вода была в изобилии в марсианском кратере Гейл — бассейне диаметром 154 км к югу от экватора — спустя много времени после того, как считалось, что планета стала сухой и негостеприимной. Исследование опубликовано в журнале Geology.
Результаты имеют значение для нашего понимания изменения климата Марса, а также того, где мы сейчас ищем признаки обитаемости.
Используя данные и изображения марсохода НАСА Curiosity, исследователи нашли подсказки: деформированные слои в пустынном песчанике, которые, как они утверждают, могли быть сформированы только водой.
Хотя они согласны с тем, что вода присутствовала, они не уверены, существовала ли она в виде жидкости под давлением, льда или рассола.
Ведущий автор доктор Стивен Бэнэм из факультета наук о Земле и инженерии Имперского колледжа Лондона сказал: «Песчаник показал, что вода, вероятно, была в изобилии совсем недавно и дольше, чем считалось ранее, но в результате какого процесса вода оставила эти подсказки?»
«Эта вода могла быть жидкостью под давлением, введенной в осадок и деформирующей его; замороженной, с повторяющимся процессом замерзания и оттаивания, вызывающим деформацию; или соленой, подверженной большим колебаниям температуры», - добавил он. «Очевидно, что за каждым из этих потенциальных способов деформации этого песчаника общим звеном является вода».
Ученые признают, что большая часть поверхностной воды на Марсе была потеряна к середине гесперианского периода, который длился 3,7-3,0 миллиарда лет.
Эти новые открытия позволяют предположить, что вода на самом деле все еще была в изобилии под землей, недалеко от поверхности Марса, ближе к более позднему гесперианскому периоду.
Чтобы лучше понять климат планеты в прошлом и ее пригодность для жизни, исследователи используют марсоход Curiosity для поиска подсказок в каменной летописи Марса. Работа является частью миссии Марсианской научной лаборатории НАСА.
Curiosity исследует кратер Гейла и северный склон его центральной горы, называемой горой Шарп, с 2012 года. В кратере находится гора высотой 5,5 км, которая была построена слоями — сначала из поступающих озерных и речных отложений, а затем из отложения пустыни и ветры во время предполагаемого периода высыхания Марса.
Используя главную научную камеру Curiosity, называемую инструментом Mastcam, исследователи собрали фотографии слоев отложений горы Шарп, чтобы найти «отпечатки пальцев» того, как формировались горные породы. Они посмотрели на камни, отложенные в этой теперь песчаной пустыне, и обнаружили структуры внутри указанной воды.
Доктор Бэнэм сказал: «Когда отложения перемещаются текущей водой в реках или дуновением ветра, они оставляют характерные структуры, которые могут действовать как отпечатки пальцев древних процессов, которые их сформировали».
По мере того, как марсоход поднимался на гору, он встречал все более молодые породы, отложившиеся во все более сухой среде. В конце концов он достиг отложения песчаника, покрывающего склон горы, известного как формация Стимсон — сохранившегося реликта пустыни с большими песчаными дюнами.
Собранные им изображения показали, что образование образовалось после образования горы Шарп, в период предполагаемого высыхания Марса. Они также обнаружили, что часть формации, называемая структурой Феорачас, содержит элементы, на которые явно повлияла вода.
«Обычно ветер откладывает отложения очень регулярным и предсказуемым образом. Удивительно, но мы обнаружили, что эти отложенные ветром слои были искажены в странные формы, что позволяет предположить, что песок были деформированы вскоре после закладки. Эти структуры указывают на наличие воды чуть ниже поверхности», - говорит соавтор исследования Амели Робертс из Имперского колледжа Лондона. «Слои отложений в кратере демонстрируют переход от влажной среды к более сухой с течением времени, отражая переход Марса от влажной и пригодной для жизни среды к негостеприимному пустынному миру. Но эти образованные водой структуры в пустынном песчанике показывают, что вода появилась на Марсе намного позже, чем считалось ранее».
Открытие исследователей имеет значение для будущих миссий по исследованию космоса, особенно для поиска признаков жизни за пределами Земли. На Марсе формация Стимсон и подобные пустынные песчаники ранее считались менее перспективными целями при поиске биосигнатур — свидетельств прошлой первозданной жизни — на Марсе. Обнаружение этих образованных водой структур меняет это представление.
Доктор Бэнэм сказал: «Определение того, были ли Марс и другие планеты когда-то способны поддерживать жизнь, было основной движущей силой планетарных исследований на протяжении более полувека. Наши результаты открывают новые возможности для исследований, проливая свет на потенциал Марса для поддержания жизни. жизни и подчеркивая, где нам следует продолжать поиск новых подсказок».
Признаки жизни на Марсе не обнаружены, и более широкий консенсус предполагает, что все, что мы можем найти в будущем, будет указывать на самую примитивную первичную жизнь — возможно, такую же простую, как самовоспроизводящиеся молекулы.
Амели сказала: «Наше открытие расширяет временной график существования воды в регионе, окружающем кратер Гейла, и поэтому весь регион мог быть пригоден для жизни дольше, чем считалось ранее».
