Марсоход Curiosity обнаружил стертые записи истории

Сегодня Марс - это планета крайностей: там холодно, высокая радиация и абсолютная сухость. Но миллиарды лет назад Марс был домом для озерных систем, которые могли поддерживать микробную жизнь. По мере изменения климата на планете одно такое озеро - в кратере Гейла на Марсе - медленно высыхало. Ученые получили новые доказательства того, что сверхсоленая вода, или рассолы, просачивалась глубоко через трещины между зернами почвы на пересохшем дне озера и изменяла слои глины, богатые минералами.

Результаты, опубликованные в журнале Science от 9 июля под руководством группы, отвечающей за инструмент химии и минералогии, или CheMin, на борту марсохода Curiosity НАСА, помогают понять, где «каменная летопись» сохранила или уничтожила свидетельства прошлого Марса и возможные признаки древней жизни

«Раньше мы думали, что, когда слои глинистых минералов образовались на дне озера в кратере Гейла, они так и остались, сохраняя момент времени, который они сформировали в течение миллиардов лет», - сказал Том Бристоу, главный исследователь CheMin. «Но более поздние рассолы в некоторых местах разрушили эти глинистые минералы, по сути, сделав запись горных пород».

Марс - сокровищница невероятно древних горных пород и минералов по сравнению с Землей. Ученые знали, что, учитывая ненарушенные слои горных пород Кратера Гейла, это будет отличное место для поиска свидетельств истории планеты и, возможно, жизни.

Используя CheMin, ученые сравнили образцы, взятые из двух областей примерно в четверти мили от слоя аргиллита, отложенного миллиарды лет назад на дне озера в кратере Гейла. Удивительно, но в одном районе пропала около половины глинистых минералов, которые они ожидали найти. Вместо этого они обнаружили аргиллиты, богатые оксидами железа - минералами, которые придают Марсу характерный ржаво-красный цвет.

Ученые знали, что отобранные образцы аргиллитов были примерно одного возраста, и начинали с одного и того же, загруженного глинами, в обоих исследованных районах. Так почему же тогда, когда Curiosity исследовал осадочные глинистые отложения вдоль кратера Гейла, участки глинистых минералов - и свидетельства, которые они хранят - «исчезли»?

Минералы подобны капсуле времени; они обеспечивают запись того, какой была окружающая среда в то время, когда они формировались. Глинистые минералы содержат воду в структуре и свидетельствуют о том, что содержащие их почвы и породы в какой-то момент контактировали с водой.

«Поскольку минералы, которые мы находим на Марсе, также образуются в некоторых местах на Земле, мы можем использовать знание об их образования на Земле, чтобы рассказать о том, насколько солеными или кислыми были воды древнего Марса», - сказала Лиз Рамп, главный исследователь и соавтор Космического центра имени Джонсона НАСА.

Предыдущая работа показала, что в то время как озера Кратера Гейла присутствовали и даже после того, как они высохли, грунтовые воды перемещались под поверхность, растворяя и перенося химические вещества. После того, как они были отложены и захоронены, некоторые карманы аргиллитов испытали другие условия и процессы из-за взаимодействия с водами, которые изменили минералогию. Этот процесс, известный как «диагенез», часто усложняет или стирает предыдущую историю почвы и записывает новую.

Диагенез создает подземную среду, которая может поддерживать микробную жизнь. Фактически, некоторые очень уникальные среды обитания на Земле, в которых процветают микробы, известны как «глубокие биосферы».

«Это отличные места для поиска свидетельств древней жизни и определения пригодности для жизни», - сказал Джон Гротцингер, соавтор и соавтор CheMin в Калифорнийском технологическом институте. «Несмотря на то, что диагенез может стереть признаки жизни в первоначальном озере, он создает химические градиенты, необходимые для поддержания жизни под поверхностью, поэтому мы очень рады, что это обнаружили».

Сравнивая детали минералов в обоих образцах, команда пришла к выводу, что эти изменения были вызваны фильтрацией соленой воды через вышележащие слои отложений. В отличие от относительно пресноводного озера, существовавшего при образовании аргиллитов, предполагается, что соленая вода пришла из более поздних озер, существовавших в более сухой окружающей среде. Ученые считают, что эти результаты являются дополнительным свидетельством воздействия изменения климата на Марсе миллиарды лет назад. Они также предоставляют более подробную информацию, которая затем используется марсоходом Curiosity для расследования истории Красной планеты. Эта информация также будет использована командой марсохода NASA Mars 2020 Perseverance для оценки и отбора образцов горных пород для возвращения на Землю.

«Мы узнали кое-что очень важное: есть некоторые части марсианских горных пород, которые не так хороши для сохранения свидетельств прошлой жизни планеты», - сказал Ашвин Васавада, ученый проекта Curiosity. «К счастью, мы находим их близко друг к другу в Кратере Гейла и можем использовать минералогию, чтобы определить, что есть что».

Curiosity находится на начальной стадии исследования перехода к «сульфатсодержащей единице», то есть горным породам, которые образовались во время высыхания климата Марса.