Если бы люди смогли путешествовать во времени на 3,5 миллиарда лет назад, то как бы выглядел Марс тогда?
Представьте себе пруды на дне кратера Гейла, древнего бассейна шириной 150 км., который исследует марсоход Curiosity. Водные потоки прорезали стены кратера и бежали к его основанию.
Примерно такой пейзаж описывается учеными, участвующими в проекте Curiosity, в газете «Nature Geoscience», вышедшей 7 октября. Авторы интерпретируют древние породы, обогащенные минеральными солями, обнаруженные марсоходом, как свидетельство существования мелких соленых прудов, которые эволюционировали, проходя через периоды переполнения и высыхания. Отложения служат древними «указателями» максимального уровня воды. Они сформировались в тот момент, когда марсианская среда перешла от более влажной к ледяной пустыне, какой и является сегодня.
Ученые хотели бы понять, сколько времени занял этот переход и когда именно он произошел.
Для выяснения этого вопроса Curiosity направился в район, с повышенным содержанием сульфатов в грунте, который, как предполагается, сформировался в более сухой среде. Он (этот район) резко отличается от нижней части горы Шарп, где Curiosity обнаружил признаки постоянных пресноводных озер.
Кратер Гейла является древним остатком сильнейшего удара метеорита. Осадок, переносимый водой и ветром, в конце концов заполнял дно кратера слой за слоем. После того, как осадок затвердел, ветер «вырезал» слоистую скалу на возвышающейся горе Шарп, по которой Curiosity поднимается сегодня. В настоящее время слои, обнажившиеся на склонах горы, раскрывают учёным физические процессы, происходившие в различные эпохи марсианской истории и дает представление о преобладающей среде в то время.
Анимированный гид по возможной эволюции кратера Гейла. (Производство НАСА)
«Мы отправились в кратер Гейла, потому что он сохраняет эту уникальную «запись» изменения Марса», - сказал ведущий автор проекта Caltech Уильям Рапин. «Понимание того, когда и как климат планеты начал меняться, является частью другой загадки: когда и как долго Марс был способен поддерживать микробную жизнь на поверхности?»
Он и его соавторы описывают соли, найденные на участке высотой 150 метров осадочных пород под названием «Остров Саттон» («Sutton Island»), который Curiosity посетил в 2017 году. На основе анализа серии грязевых трещин в месте, названном «Old Soaker» (что-то вроде «старого пьяницы»), команда уже знала, что у области были периодические более сухие периоды. Но соли «Острова Саттон» («Sutton Island») предполагают, что вода постепенно концентрировалась в густой рассол.
Как правило, когда озеро полностью высыхает, оно оставляет после себя груды кристаллов чистой соли. Но соли на «Острове Саттон» разные: во-первых, это разноминеральные соли, а не просто поваренная соль. Они также смешаны с осадком, что позволяет предположить, что они кристаллизовались во влажной среде - возможно, под испаряющимися мелкими прудами, заполненными соленой водой.
Учитывая, что Земля и Марс были похожи в ранние периоды своей эволюции, Рапин предположил, что окрестности «Острова Саттон» могли напоминать соленые озера на южноамериканском Альтиплано. Ручьи и реки, текущие с горных цепей в это засушливое, высокогорное плато, ведут к закрытым бассейнам, похожим на древний кратер Марса Гейла.
Озера на Альтиплано сильно подвержены влиянию климата (так же, как и Гейл).
«В более засушливые периоды озера Альтиплано становятся более мелкими, а некоторые могут полностью высохнуть», - сказал Рапин. «Тот факт, что они лишены растительности, даже делает их немного похожими на Марс».
Обогащенные солью породы «Острова Саттон» - лишь одна из подсказок, которую использует команда марсианских роверов, чтобы понять, как изменялся климат Марса. Рассматривая весь путь Curiosity, который начался в 2012 году, научная команда увидела сменяющие друг друга циклы от «мокрых» до «засушливых» в течение длительного времени на Марсе.
«Когда мы поднимаемся на гору Шарп, мы видим общую тенденцию от «влажного» ландшафта к более сухому», - сказал ученый проекта Curiosity Эшвин Васавада из Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА в Пасадене, Калифорния. JPL возглавляет миссию Mars Science Laboratory, частью которой является Curiosity. «Но эта тенденция не обязательно развивалась линейно («мокро-сухо-ещё суше…»), а включала более сухие периоды, такие как то, что мы видим на «Острове Саттон», с последующими более влажными периодами, как то, что мы видим в марсианской «глине».
До сих пор ровер сталкивается с множеством плоских слоев отложений на дне «озер». Член команды Крис Федо, который специализируется на изучении осадочных слоев в Университете Теннесси, отметил, что Curiosity в настоящее время изучает крупные скальные структуры, которые могли образоваться только в среде, сформированной физическими явлениями с высокой энергией, такими как сильный ветер или текущие водные потоки.
Ветер или стекающая вода «накапливают» отложения в слои, постепенно меняющие свой наклон. Когда эти слои затвердевают в скале, они становятся большими структурами, похожими на объект "Teal Ridge" (что-то вроде «бирюзового перевала/хребта»), который Curiosity исследовал этим летом.
«Поиск наклонных слоев представляет собой серьезное изменение, говорящее о том, что ландшафт в этих местах раньше был не полностью «подводным»», - сказал Федо. «Возможно, мы ( т.е. ровер Curiosity на своём маршруте) уже оставили позади эпоху глубоких озер».
Curiosity, в своё время, подметил большое количество наклонных слоев в районе с повышенным содержанием сульфатов. Научная группа планирует приехать туда в ближайшие пару лет и исследовать многочисленные скальные структуры. Если они сформировались в более сухих условиях, которые сохранялись в течение длительного периода, то это могло бы означать, что сульфатсодержащий район представляет собой промежуточную стадию - ворота в другую эпоху "водной истории" Кратера Гейла.
(Статья создана по материалам НАСА)