625
Марсіанський кратер Єзеро виявився набагато складнішим у водній історії, ніж припускали раніше. Новий аналіз даних ровера Perseverance показав, що його так званий «Margin Unit» зберіг сліди щонайменше трьох різних епізодів взаємодії порід з водою – від давнього озера і ґрунтових вод до гарячих флюїдів у надрах. Про це повідомляє видання SciTechDaily.
Коли Perseverance у вересні 2023 року дістався внутрішнього краю кратера Єзеро, вчені чекали побачити осадові породи. Область, яку назвали Margin Unit, розташована на межі давнього озера, де на дні мали б накопичуватися шари піску, мулу й глини. На Землі такі осадові породи добре зберігають можливі сліди давнього мікробного життя.
Крім того, орбітальні апарати раніше зафіксували в цьому районі яскравий сигнал карбонатів. На нашій планеті карбонатні мінерали часто формуються в мілководних озерах і морях, у середовищах, придатних для життя. Однак замість очікуваних осадових відкладів Perseverance виявив тут магматичні (вулканічні) породи.
Магматичні породи утворюються з магми в глибині або під час вулканічної активності на поверхні. Їхні кристали «запам’ятовують» умови формування, тож такі породи можуть зберігати детальний запис давніх геологічних подій. У кратері Єзеро ці породи виявилися ще й багатим архівом давньої водної активності Марса.
Як SuperCam розкрив приховану хімію Марса
Ключові дані надійшли від інструмента SuperCam, установленого високо на щоглі ровера. SuperCam визначає мінералогічний склад за світлом, відбитим від поверхні каменів, а також може обстрілювати цілі лазером на відстані до 6,5 метра.
Лазер короткочасно перетворює крихітну ділянку породи на плазму. Аналізуючи спектр цієї плазми, дослідники визначають хімічний склад породи. Таким методом Perseverance уже вивчив понад 185 ділянок корінних порід у межах Margin Unit.
До прибуття ровера основна гіпотеза, побудована на орбітальних спостереженнях, полягала в тому, що карбонати утворилися внаслідок взаємодії порід з водами давнього озера в кратері Єзеро. Тепер же з’ясувалося, що цей регіон був своєрідним «перехрестям» різних водних систем, і історія набагато складніша за просту картину одного озерного епізоду.
Застигла магма і сліди підземних вод
Perseverance досліджував Margin Unit у вертикальному діапазоні приблизно 265 метрів за висотою. На верхніх ділянках рельєфу ровер виявив грубокристалічні породи з великим вмістом олівіну – мінералу магнію та заліза. Ці породи майже не показують ознак контакту з водою.
Дослідники дійшли висновку, що ця частина Margin Unit утворилася з великого об’єму магми, який повільно охолоджувався в глибині. Повільне охолодження дало змогу кристалам олівіну вирости досить великими. Згодом, коли верхні шари порід вивітрилися й еродували, ці магматичні масиви опинилися прямо на поверхні.
Нижче за схилом, ближче до давнього дна озера, картина змінилася. Там зерна олівіну виявилися тріщинуватими, а проміжки між ними заповнені кремнеземом (силіцією). Це свідчить, що тут вода істотно перетворила первинну магматичну породу.
Карбонати та кремнезем особливо цікаві в контексті пошуку слідів давнього життя. На Землі реакції між водою й олівіном можуть вивільняти водень, яким деякі мікроорганізми здатні живитися. Ті ж реакції утворюють карбонати й силіцію, які добре зберігають можливі мікроскопічні сліди життєдіяльності.
Три окремі епізоди взаємодії з водою
За даними хімічного та мінералогічного аналізу, вчені змогли відновити послідовність трьох основних епізодів, коли вода змінювала Margin Unit. Точні дати цих подій поки невідомі, але їхній відносний порядок зрозумілий.
Перший епізод пов’язаний з підземними водами, багатими на вуглекислий газ. Така вода проникала в породи, багаті олівіном, і спричиняла утворення карбонатів у тріщинуватих зонах корінних порід на нижчих рівнях рельєфу.
Коли м’якші навколишні породи з часом еродували, твердіші карбонатні заповнення тріщин залишилися у вигляді підвищених гряд і хребтів, які Perseverance спостерігає сьогодні.
Другий епізод водної активності, ймовірно, пов’язаний уже безпосередньо з озером, що колись заповнювало кратер Єзеро. У частині порід Margin Unit виявили карбонати разом із силіцією. Перетворення олівіну на карбонат може залишати надлишок кремнезему, і дослідники помічають більше силіції саме в тих породах, які колись перебували нижче рівня води в озері.
Гарячі флюїди на пізньому етапі
Третій, пізніший епізод засвідчили мінеральні жили в східній частині Margin Unit. Їхня товщина сягає приблизно 25 сантиметрів, а у складі присутні, зокрема, сульфат кальцію та флюорит.
Флюорит є важливою ознакою: на Землі він часто формується тоді, коли гарячі води циркулюють крізь вулканічні породи. Його присутність у Єзеро свідчить, що після давніх епізодів ґрунтових та озерних вод через цю ділянку кратера циркулювала вже нагріта підземна вода.
У підсумку спостереження показують, що Margin Unit зазнавав впливу кількох різних водних систем протягом тривалого часу, а не лише одного озерного етапу. Це вказує на набагато складнішу гідрогеологічну історію раннього Марса, ніж дозволяли уявити одні лише орбітальні дані.
Автори дослідження сподіваються, що ці результати допоможуть по-новому подивитися на історію води в кратері Єзеро та на Марсі загалом, а також точніше відтворити, як змінювалися клімат і потенційна придатність Червоної планети до життя в її далекому минулому.
Ровер Perseverance показав складну історію води в кратері Єзеро з’явилася спочатку на Цікавості.
