Данные с китайского ровера «Чжужун» привели исследователей к выводу, что он обнаружил пляжные отложения древнего марсианского океана.
В 1970-х годах изображения с орбитального аппарата NASA Mariner 9 показали поверхности на Марсе, сформированные водой. Это разрешило когда-то спорный вопрос о том, текла ли когда-либо вода по поверхности Красной планеты.
С тех пор появилось все больше доказательств того, что вода играла значительную роль в истории нашего соседнего планетного тела.
Например, марсианские метеориты содержат свидетельства наличия воды, датируемые 4,5 миллиарда лет назад. А на другом конце временной шкалы — ударные кратеры, образовавшиеся за последние несколько лет, указывают на наличие льда под поверхностью Марса сегодня.
Сегодня ключевые вопросы касаются того, когда появилась вода, сколько ее было и как долго она существовала. Но, пожалуй, самый важный из них: существовали ли на Марсе океаны?
Новое исследование, опубликованное 24 февраля в журнале PNAS, вызвало большой интерес. В нем участвовала группа китайских и американских ученых под руководством Цзяньхуэя Ли из Гуанчжоуского университета, а основано оно на данных, полученных марсоходом «Чжужун» Китайского национального космического управления.
Данные «Чжужуна» дали беспрецедентный взгляд на породы, погребенные рядом с предполагаемой береговой линией, возраст которой исчисляется миллиардами лет. Исследователи утверждают, что обнаружили пляжные отложения древнего марсианского океана.
Синяя вода на красной планете.
Роверы, исследующие Марс, изучают многие аспекты планеты, включая геологию, почву и атмосферу. Они часто ищут любые доказательства воды. Это отчасти связано с тем, что вода является важным фактором для определения того, поддерживал ли Марс когда-либо жизнь.
Осадочные породы часто становятся основным объектом исследований, потому что они могут содержать доказательства воды — а значит, и жизни — на Марсе.
Например, марсоход NASA «Персеверанс» в настоящее время ищет признаки жизни в осадочных отложениях дельты. Дельты — это треугольные участки, часто встречающиеся в местах, где реки впадают в более крупные водоемы, откладывая большое количество осадков. Примеры на Земле включают дельту Миссисипи в США и дельту Нила в Египте.
Дельта, которую исследует марсоход «Персеверанс», расположена в кратере ударного происхождения «ДжеZERO», который имеет примерно 45 километров в диаметре и считается местом расположения древнего озера.
«Чжужун» был нацелен на совершенно другой водоем — остатки древнего океана, расположенного в северном полушарии Марса.
Бог огня
Ровер «Чжужун» назван в честь мифологического бога огня.
Ровер «Чжужун» был запущен Китайским национальным космическим управлением в 2020 году и был активен на Марсе с 2021 по 2022 год. «Чжужун» приземлился в Утопия Планития, обширной области и крупнейшем ударном бассейне на Марсе, который имеет диаметр около 3300 км (2050 миль).
«Чжужун» исследует район рядом с серией хребтов, которые описываются как палеошороны — линии, протянувшиеся на тысячи миль по Марсу. Палеошороны ранее интерпретировались как остатки глобального океана, который окружал северную треть Марса.
Однако среди ученых существуют разные мнения по этому поводу, и для окончательных выводов необходимо провести дополнительные наблюдения.
На Земле геологический след океанов характерен. Современные океаны существуют всего несколько сотен миллионов лет. Тем не менее, глобальный геологический след усеян отложениями, созданными многими более старыми океанами, некоторые из которых имеют возраст в несколько миллиардов лет.
Что скрыто под поверхностью
Чтобы определить, соответствуют ли породы в Утопия Планития отложениям, образованным океаном, ровер собрал данные вдоль измеренной линии протяженностью 1,3 км, известной как трансект, на краю бассейна. Трансект был ориентирован перпендикулярно палеошорону. Цель состояла в том, чтобы выяснить, какие типы пород присутствуют и какую историю они могут рассказать.
Ровер «Чжужун» использовал метод подповерхностного радарного зондирования, который исследовал до 100 м ниже поверхности. Данные показали многие характеристики погребенных пород, включая их ориентацию.
Породы, исследованные вдоль трансекта, содержат множество отражающих слоев, которые видны с помощью подповерхностного радара на глубину как минимум 30 м. Все слои также наклоняются в сторону бассейна, от палеошорона. Эта геометрия точно соответствует тому, как осадки откладываются в океанах на Земле.
Подповерхностный радар также измерял, насколько породы подвержены воздействию электрического поля. Результаты показали, что породы скорее всего являются осадочными и не представляют собой вулканические потоки, которые также могут образовывать слои.
Исследование сравнило данные «Чжужуна», собранные в Утопия Планития, с данными подповерхностного радара для различных осадочных сред на Земле.
Результат сравнения очевиден — породы, зафиксированные «Чжужуном», соответствуют прибрежным отложениям, образованным вдоль края океана.
«Чжужун» нашел пляж.
Влажный Марс
Ноахийский период марсианской истории, с 4,1 до 3,7 миллиарда лет назад, является примером влажного Марса. Существует множество доказательств, полученных из орбитальных изображений сетей долин и минералогических карт, что поверхность Марса в период Ноахий была покрыта водой.
Однако существует меньше доказательств наличия поверхностной воды в гесперианский период, с 3,7 до 3 миллиардов лет назад. Потрясающие орбитальные снимки крупных выходных каналов в гесперианских ландшафтах, включая район каньонов, известный как Касеи Валлис, скорее всего, свидетельствуют о катастрофических выбросах подземных вод, а не о стоячей воде.
С этой точки зрения, Марс, похоже, охладился и высох в период Геспериан.
Однако данные ровера «Чжужун» о прибрежных отложениях, образовавшихся в океане, могут указывать на то, что поверхностная вода на Марсе оставалась стабильной дольше, чем считалось ранее. Возможно, она существовала до позднего гесперианского периода.
Это может означать, что обитаемые среды, окруженные океаном, существовали до более поздних времен.