Історія Червоної планети. Вчені виявили щонайменше три епізоди появи води в ранніх породах Марса

У вересні 2023 року марсохід NASA Персеверанс дістався внутрішньої межі кратера Єзеро на Марсі. Геологічна ділянка, відома як «крайова одиниця», простягається вздовж берегової лінії давнього марсіанського озера. Дослідники очікували побачити там осадові породи з глини та мулу, які зазвичай добре зберігають сліди мікробного життя. Раніше орбітальні апарати зафіксували потужні сигнали, що вказували на наявність карбонатних мінералів; на Землі такі мінерали утворюються в мілководних середовищах, здатних підтримувати життєдіяльність.

Однак замість очікуваних шаруватих структур марсохід виявив магматичні породи, що утворюються глибоко під поверхнею або внаслідок вулканічної активності. Вони містять мінеральні кристали, здатні точно фіксувати історію геологічних змін. Аналіз виявив сліди взаємодії з водою щонайменше у трьох окремих випадках, причому кожен етап суттєво змінював хімічний склад і зовнішній вигляд каміння.

Результати цієї наукової праці було опубліковано в журналі Communications Earth & Environment.

Ключовим інструментом у дослідженні став прилад SuperCam, встановлений на щоглі апарата. Завдяки лазеру, що випромінює промінь на відстань до 6,5 метра, та аналізу спектра утвореної плазми марсохід ретельно дослідив понад 185 зразків корінних порід. Як зазначила Кендіс Бедфорд з Університету Пердью (Вест-Лафаєтт), провідна авторка дослідження, спочатку основна гіпотеза ґрунтувалася на тому, що карбонати утворилися з води озера в кратері Єзеро. Однак тепер зрозуміло, що це місце було справжнім перехрестям складних водно-мінеральних систем.

Під час спуску через формацію Margin Unit на висоту близько 265 метрів апарат виявив грубозернисті кристалічні породи з високим вмістом олівіну. У верхніх шарах вони не мали слідів контакту з водою, тоді як нижче, на умовному дні давнього озера, зерна олівіну виявилися пошкодженими, а проміжки між ними були заповнені кремнеземом. На Землі взаємодія води з олівіном призводить до виділення водню — потенційного джерела енергії для мікроорганізмів, — а також до утворення карбонатів і кремнезему, які є ідеальними мінералами для консервації слідів життя.

Команда проєкту змогла відтворити послідовність подій. Спершу насичені вуглекислим газом ґрунтові води вступили в реакцію з олівіном, утворивши карбонатні жили в тріщинах гірських порід. Другим етапом міг стати вплив самого озера, що раніше заповнювало кратер Єзеро. Фінальною ж фазою стало утворення мінеральних жил завтовшки близько 25 сантиметрів у східній частині ділянки; ці жили містять сульфат кальцію та флюорит. Наявність флюориту чітко вказує на циркуляцію гарячої води крізь вулканічні породи на пізніших етапах.

Науковці сподіваються, що це відкриття допоможе переосмислити кліматичну історію Марса та еволюцію потенційного життя на ньому.