Данные, собранные марсоходом NASA Perseverance в районе Margin Unit на внутреннем краю кратера Jezero, показали, что марсианские породы вступали во взаимодействие с водой как минимум в трёх отдельных случаях. Самым важным результатом стало то, что этот район, который ранее считался состоящим из осадочных пород, сформировавшихся на берегах древнего озера, на деле сложен магматическими породами, сохранившими сложную химическую летопись истории воды на планете.
Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Earth & Environment. Команда использовала установленный на мачте марсохода прибор SuperCam, который анализирует минералы по отражённому свету и применяет лазер для изучения пород на расстоянии до 21 фута, то есть 6,5 метра. Таким способом Perseverance исследовал более 185 скальных целей в этом районе.
От магматических пород к многоэтапной водной летописи
Наличие карбонатных минералов, обнаруженное орбитальными аппаратами, укрепляло гипотезу о том, что район сформировался в результате взаимодействия древнего озера Jezero с осадочными отложениями. Однако полевое исследование выявило магматические породы; некоторые из них сформировались глубоко в недрах Марса из магмы, а затем вышли на поверхность после эрозии покрывавших их слоёв.
На протяжении высоты около 870 футов, или 265 метров, марсоход обнаружил явные различия между частями этого геологического подразделения. В верхних районах появились крупнозернистые породы, богатые минералом оливином и почти не содержащие следов прежнего взаимодействия с водой. В нижних частях, расположенных ближе ко дну древнего озера, зёрна оливина разрушились, а между ними появились минералы кремнезёма.
Три взаимодействия с водой и то, что раскрывают минералы
Последовательность химических изменений указывает на то, что вода поступала в породы в три этапа:
- На первом этапе богатые углекислым газом подземные воды вступили в реакцию с оливином, образовав карбонаты, заполнившие трещины в породах.
- На втором этапе взаимодействие, возможно, было связано с озером, существовавшим в кратере, при этом в породах, находившихся ниже уровня воды, появилось больше кремнезёма.
- На третьем этапе в восточной части подразделения сформировались минеральные жилы толщиной около 10 дюймов, или 25 сантиметров, содержащие сульфат кальция и флюорит.
Обнаружение флюорита имеет особое значение, поскольку обычно он формируется, когда горячая вода циркулирует через вулканические породы. Это свидетельствует о том, что позднее район подвергся воздействию горячего подземного водного процесса, отличавшегося от взаимодействия с озером или холодными подземными водами.
Почему это открытие важно?
Карбонаты и кремнезём являются важными показателями при изучении пригодности древнего Марса для жизни. На Земле взаимодействие воды с оливином может высвобождать водород, который способен служить источником энергии для некоторых микробных организмов; кроме того, в результате этого процесса остаются минералы, способные сохранять следы прежних условий окружающей среды. Однако исследование не доказывает существование жизни; оно определяет несколько водных сред, которые могли подходить для сохранения признаков жизни или поддержания её существования.
Результаты показывают, что одних орбитальных данных было недостаточно для определения происхождения карбонатов в Margin Unit. Команда также может установить последовательность этапов взаимодействия с водой, но пока не способна определить их возраст. Поэтому этот район представляет собой важную летопись изменений климата и пригодных для жизни условий, не устанавливая точное время этих событий или природу древней жизни на Марсе.
Эти результаты служат основной цели Perseverance в области астробиологии: марсоход описывает геологию Марса и его прежний климат, а также собирает образцы пород и марсианского грунта для хранения.