Max Home IndustryНовая статья расширяет понимание ученых о том, где горная порода сохранила или уничтожила свидетельства прошлого Марса и возможные признаки древней жизни.
Сегодня Марс является планетой экстремальных условий — он холодный, с высокой радиацией и сухой до костей. Но миллиарды лет назад на Марсе существовали системы озер, в которых могла поддерживаться микробная жизнь. По мере изменения климата планеты одно из таких озер — в кратере Гейла на Марсе — постепенно высыхало. Ученые получили новые доказательства того, что сверхсоленая вода, или рассолы, просачивалась глубоко сквозь трещины, между зернами почвы на дне пересохшего озера и изменяла богатые минералами глинистые слои под ним.
Выводы, опубликованные в выпуске журнала Science от 9 июля командой, возглавляемой прибором Chemistry and Mineralogy, или CheMin, на борту марсохода НАСА Mars Science Laboratory Curiosity, помогают углубить понимание того, где горная порода сохранила или уничтожила свидетельства прошлого Марса и возможные признаки древней жизни.
«Раньше мы думали, что когда эти слои глинистых минералов сформировались на дне озера в кратере Гейла, они так и остались, сохранив момент своего формирования на миллиарды лет», — сказал Том Бристоу, главный исследователь CheMin и ведущий автор статьи в Исследовательском центре Эймса НАСА в Силиконовой долине Калифорнии. «Но более поздние рассолы разрушили эти глинистые минералы в некоторых местах — по сути, обновив историю горных пород».
Марс: это останется в вашей постоянной записи
Марс обладает сокровищницей невероятно древних пород и минералов по сравнению с Землей. А поскольку в кратере Гейла сохранились нетронутые слои горных пород, ученые поняли, что это отличное место для поиска свидетельств истории планеты и, возможно, жизни.
Используя CheMin, ученые сравнили образцы, взятые из двух участков, расположенных на расстоянии примерно четверти мили друг от друга в слое аргиллита, отложившегося миллиарды лет назад на дне озера в кратере Гейла. Удивительно, но в одной области отсутствовала примерно половина глинистых минералов, которые они ожидали найти. Вместо этого они обнаружили грязевые камни, богатые оксидами железа — минералами, которые придают Марсу характерный ржаво-красный цвет.
Ученые знали, что возраст отобранных образцов аргиллитов был примерно одинаков, и начинались они одинаково — с глины — в обеих изученных областях. Почему же тогда, когда Curiosity исследовал осадочные глинистые отложения вдоль кратера Гейла, участки глинистых минералов — и свидетельства, которые они сохранили — «исчезли»?
Глина содержит подсказки
Минералы подобны капсуле времени; они дают представление о том, какой была окружающая среда в момент их образования. Глинистые минералы содержат воду в своей структуре и являются доказательством того, что почвы и породы, которые их содержат, когда-то контактировали с водой.
«Поскольку минералы, которые мы находим на Марсе, также образуются в некоторых местах на Земле, мы можем использовать то, что мы знаем о том, как они образуются на Земле, чтобы рассказать нам о том, насколько солеными или кислыми были воды на древнем Марсе», — говорит Лиз Рампе, заместитель главного исследователя и соавтор проекта CheMin в Космическом центре НАСА имени Джонсона в Хьюстоне.
Предыдущая работа показала, что во время существования озер кратера Гейла и даже после их высыхания грунтовые воды двигались под поверхностью, растворяя и перенося химические вещества. После того, как они отложились и были погребены, в некоторых карманах аргиллитов из-за взаимодействия с этими водами возникли другие условия и процессы, которые изменили минералогию. Этот процесс, известный как «диагенез», часто усложняет или стирает предыдущую историю почвы и пишет новую.
Диагенез создает подземную среду, которая может поддерживать микробную жизнь. На самом деле, некоторые уникальные среды обитания на Земле, в которых процветают микробы, известны как «глубокие биосферы».
«Это отличные места для поиска доказательств древней жизни и оценки пригодности для обитания», — говорит Джон Гротцингер, соисследователь и соавтор проекта CheMin из Калифорнийского технологического института (Калифорния, Пасадена, Калифорния). «Несмотря на то, что диагенез может стереть признаки жизни в первоначальном озере, он создает химические градиенты, необходимые для поддержания жизни под землей, поэтому мы очень рады, что обнаружили это».
Сравнив детали минералов из обоих образцов, команда пришла к выводу, что за изменения ответственна солоноватая вода, просачивающаяся через вышележащие слои отложений. В отличие от относительно пресноводного озера, существовавшего во время формирования аргиллитов, соленая вода, предположительно, поступила из более поздних озер, существовавших в более сухой среде. Ученые считают, что эти результаты дают дополнительные доказательства влияния климатических изменений на Марсе миллиарды лет назад. Они также предоставляют более подробную информацию, которая затем будет использована для исследования истории Красной планеты марсоходом Curiosity. Эта информация также будет использована командой марсохода НАСА Mars 2020 Perseverance при оценке и отборе образцов пород для последующего возвращения на Землю.
«Мы узнали нечто очень важное: есть некоторые части марсианских пород, которые не очень хорошо сохраняют свидетельства прошлого планеты и возможной жизни», — сказал Ашвин Васавада, научный сотрудник проекта Curiosity и соавтор проекта в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. «Удачно то, что в кратере Гейла мы обнаружили оба объекта рядом друг с другом и можем с помощью минералогии определить, какой из них какой».
Curiosity находится на начальной стадии изучения перехода к «сульфатоносным единицам», или породам, которые, как считается, образовались во время высыхания климата Марса.
Миссия управляется JPL, подразделением Калифорнийского технологического института, для Директората научных миссий НАСА в Вашингтоне. Коллеги из Отдела астроматериалов НАСА в Джонсоне и Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, также являются авторами статьи, как и другие учреждения, работающие над Curiosity.
