Сегодня исполнилось ровно десять лет с того дня, как марсоход «Кьюриосити» начал свою работу на Красной планете. Ура, товарищи! Юбиляру долгих лет жизни и плодотворной работы. Десять лет – далеко не предел. «Оппотьюнити» проработал на поверхности Марса 14 лет, желаем сегодняшнему юбиляру побить этот рекорд.
Кратер Гейла, в котором трудится марсоход, расположен на краю равнины Эллизиум недалеко от марсианского экватора. Диаметр, кратера – 154 км, возраст – более 3,8 млрд. лет. В пору, когда он появился на свет, да и много позже на Марсе было ещё достаточно жидкой воды, что и подтвердил своими исследованиями «Кьюриосити». В центральной части кратера имеется возвышенность, поднимающаяся почти на пять километров над дном кратера и совсем чуть-чуть, над его краями. Официально она получила название гора Эолида, в честь прославленной в древнегреческих мифах географической области. Но сейчас больше на слуху название неофициальное - гора Шарпа, в честь геолога Роберта Шарпа, председателя отдела геологических наук в Калифорнийском технологическом институте.
Некогда кратер Гейла был заполнен осадочными породами. Затем этот район подвергался эрозии – выветриванию либо, возможно, размыванию, и от всей осадочной толщи осталась гора. Над краями кратера она возвышается потому, что края тоже подверглись воздействию марсианских ветров и разрушались немного быстрее, чем центральная часть. Это – мечта геолога. «Кьюриосити» нашёл в кратере Гейла просто потрясающие обнажения, которые очень много могут рассказать об истории Марса, а кроме того, исключительно живописны.
Итак, 6 августа 2012 года «Кьюриосити» совершил посадку в кратере Гейла. Первые снимки были опубликованы спустя несколько дней . 19 августа имеющийся на борту марсохода лазерный спектрометра ChemCam произвёл химический анализ найденного неподалёку камня, ныне известного как камень № 165, или «Коронация» (Coronation). Это оказался базальт, магматическая вулканическая порода довольно типичная для Марса. 22 августа «Кьюриосити» начал своё путешествие по дну кратера. 20 -24 сентября он изучил ещё один попавшийся на его пути камень, получивший имя в честь инженера Джейка Матиевича, тоже базальт. 9 февраля 2013 года – первое бурение и первая проба твёрдых пород.
Хотя основная заслуга в подготовке марсохода, безусловно, принадлежит NASA, «Роскосмос тоже принял посильное участие. Исследования марсианского грунт не только на поверхности, но и на десятки сантиметров вглубь «Кьюриосити» производит с помощью детектора, известного под названием ДАН («Динамическое альбедо нейтронов»). Это совместная разработка НИИ автоматики им. Н. Л. Духова при «Росатоме», Института космических исследований РАН и Объединённого института ядерных исследований под общим руководством Игоря Митрофанова из Института космических исследований РАН в Москве. Принцип работы ДАН следующий. Нейтронный генератор испускает в сторону марсианской поверхности короткие, мощные импульсы нейтронов. Продолжительность импульса составляет около 1 мкс, мощность потока — до 10 млн нейтронов с энергией 14 МэВ за один импульс. Частицы проникают в грунт Марса на глубину до 1 м, где взаимодействуют с ядрами основных породообразующих элементов, в результате чего замедляются и частично поглощаются. Оставшаяся часть нейтронов отражается и регистрируется приемником. По свойству потока вторичных нейтронов определяется содержание водорода — воды и гидратированных минералов в грунте. На Марсе ДАН показал себя наилучшим образом и в за первые 100 дней работы модуля произвел 120 измерений. В конце 2015 года ДАН получил награду от NASA.
4 июля марсоход, закончив изучения места посадки, направился к горе Шарпа. По пути удалось изучить русло древнего ручья, где обнаружились донные отложения в виде сцементированного гравия. Это была первая марсианская находка такого рода, но вскоре было найдено нечто ещё более любопытное . В районе, известном как Залив Йеллоунайф (Yellowknife Bay ), марсоход попал в местность, без сомнения, бывшую когда-то озером, и довольно обширным: до 5 км в ширину и до 50 км в длину. В ноябре 2014 г. были отобраны пробы из самых древних слоёв осадочной толщи.
Судя по мощности осадочных слоёв, это озеро существовало на поверхности Марса очень долго, как минимум десятки тысяч лет. Не исключено также, что его существование было прерывистым. Полноводные периоды сменялись такими, когда вода уходила в грунт, а затем возвращалась. В периоды высыхания осадочные слои, естественно не накапливались. В этом случае, возможно, что его «влажный» период длился миллионы или даже десятки миллионов лет. Степень влажности при этом менялась, но оставалась допускающей существование жизни.
Здесь обнаружили настоящие аллювиальные конусы выноса, осадочные образования, возникающие тогда, когда поток, вырываясь из тесного русла, разливается на большом пространстве. Озеро питалось ручьями и речками, бравшими начало в горах, окружающих кратер Гейла.
Марсианские ландшафты, которыми мы можем любоваться благодаря «Кьюриосити», порой до боли напоминают эродированные известняковые толщи, которые на Земле являются биогенными. Но, увы, на Марсе их составляют не известняки, а песчаники и аргиллиты. Известняк чаще всего возникает в результате накопления крошечных скелетов одноклеточных и состоит в основном из карбоната кальция. Аргиллиты – это слежавшаяся до каменного состояния глина, смесь глинозёма и силикатов. С карбонатами в коре Марсе дело вообще обстоит неважно, и это обстоятельство сильно огорчает охотников за жизнью. Впрочем, не стоит считать глины и, соответственно, аргиллиты скучными породами. Они являются остаточным продуктом растворения пород водой и свидетельствуют о длительной, как выражаются специалисты, интерактивной водной истории. То есть, изучая глины, можно проследить характер взаимодействия различных химических элементов и минералов, которые протекали в водных растворах.
Породы залива Йеллоунайф, очевидно, были сформированы в стоячей воде, причём это была вода пресная и с практически нейтральным уровнем PH. В их составе обнаружили ряд элементов, ключевых для существования жизни: сера, азот, водород, кислород, фосфор и углерод. Также там обнаружили бор и окись железа в форме гематита. Некогда в озере вполне могла существовать жизнь в виде хемолитоавтотрофов. Подобная фауна простейших существует вокруг земных «чёрных курильщиков». Поскольку эти формы жизни не нуждаются в солнечном свете, они могут существовать на Марсе и сейчас, где-нибудь в подземных полостях, защищённых марсианской поверхностью от беспощадной космической радиации, от которой не защищает разреженная марсианская атмосфера.
Одно из недавних интереснейших достижений Кьриосити – исследование марсианских глинистых пород на наличие органического углерода, возможно, биогенного происхождения.
В принципе, органические молекулы – углеводородные цепочки, могут не иметь никакого отношения к инопланетной жизни и возникать, например, под воздействием солнечной радиации. Но указанием на биогенность является повышенная концентрация лёгкого изотопа углерода, поскольку живые организмы, по сути, являются перегонным кубом для его накопления. Среди образцов, отобранных в кратере Гейла нашлись такие, где содержание лёгкого изотопа гораздо больше, чем в среднем по Марсу. Одно из возможных объяснений – наличие в прошлом или даже в настоящем производящих метан марсинанских бактерий. Но авторы исследования, всё же, не исключают, что изотопное фракционирование происходит каким-то другим способом. Может быть, вообще не на Марсе. Просто обогащённое лёгким углеродом облако Марс мог подцепить в космосе сколько-то сотен миллионов лет назад. Общее же количество органического углерода в аргеллитах залива Йеллоунайф приблизительно соответствую тому, что определяют в породах земной пустыни Атакама, места не то чтобы богатого живностью, но не вовсе безжизненного.
В общем, не смотря на громадную работу, проделанную «Кьюриосити», ответ на вопрос, есть ли жизнь на Марсе, остаётся тем же, что и в фильме «Карнавальная ночь». Всё новые и новые признаки указывают на то, что она может там быть, и даже, что она должна там быть, но безубойного доказательства её существования найти не удаётся.
Автор: Наталья Беспалова
Кот настоятельно рекомендует подписываться на журнал "Наука и Техника"
#астрономия #космос #марс #марсоходы #юбилей
