Гребни на Марсе, напоминающие паутину, могут свидетельствовать о том, что подземные воды — и возможность существования жизни — сохранялись дольше, чем считалось ранее.
Суровый марсианский ландшафт, напоминающий гигантскую паутину, если смотреть на него с орбиты, может содержать важные сведения об истории воды на древнем Марсе.
Вот уже почти полгода марсоход NASA «Кьюриосити» исследует местность, покрытую геологическими образованиями, известными как «ячеистые структуры». Эти образования представляют собой узкие гряды высотой от 1 до 2 метров (от 3 до 6 футов), разделенные песчаными впадинами. Пересекающиеся гряды, простирающиеся на многие километры, указывают на то, что в этом регионе Марса когда-то были грунтовые воды, но это произошло позже, чем предполагали ученые. Если это правда, то возникают новые вопросы о том, как долго могла существовать микроскопическая жизнь на планете миллиарды лет назад, до того как исчезли реки и озера и Марс превратился в холодную пустыню, которую мы видим сегодня.
С орбиты видно, что коробчатые хребты образуют узоры, напоминающие огромную паутину, раскинувшуюся по всему ландшафту. Исследователи полагают, что эти формы образовались, когда грунтовые воды просачивались через трещины в коренных породах, откладывая минералы вдоль этих трещин. Со временем минеральные отложения превратили трещины в хребты. Окружающие породы, не получившие такого укрепления, постепенно разрушались, оставляя после себя паутинообразную сеть, которую мы видим сегодня.
До того как марсоход Curiosity достиг этого региона, ученые могли изучать формации только по снимкам с орбиты, что порождало множество вопросов об их истинной структуре и происхождении.
Изучение марсианских «коробочек» вблизи
На Земле тоже встречаются «коробчатые» образования, но обычно они не превышают нескольких сантиметров в высоту и часто встречаются в пещерах или в сухой песчаной среде. Марсианские «коробчатые» образования гораздо крупнее. Чтобы лучше их изучить, команда «Кьюриосити» решила исследовать эти гряды и провести детальные измерения.
Ориентироваться на местности непросто. Инженерам приходится аккуратно вести марсоход Curiosity размером с внедорожник и весом почти в тонну (899 килограммов) по вершинам хребтов, которые иногда лишь немного шире самого марсохода.
«Кажется, что это почти шоссе, по которому мы можем проехать. Но потом нам приходится спускаться в низины, где нужно следить за тем, чтобы колеса Curiosity не проскальзывали и не буксовали в песке, — говорит Эшли Строуп, инженер по операционным системам из Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии, которая создала Curiosity и руководит миссией. — Решение всегда есть. Нужно просто пробовать разные пути».
Учёные также пытаются понять, как образовалась такая обширная сеть хребтов на горе Шарп — 3-мильной (5-километровой) горе, на которую взбирается марсоход «Кьюриосити». Каждый слой горы представляет собой отдельную главу в древней истории климата Марса. По мере продвижения марсохода вверх ландшафт все больше демонстрирует признаки того, что вода постепенно исчезала, хотя в периоды повышенной влажности реки и озера возвращались.
«Судя по тому, что террасные поля расположены так высоко в горах, уровень грунтовых вод должен был быть довольно высоким, — говорит Тина Сигер из Университета Райса в Хьюстоне, одна из ученых, возглавляющих исследование террасных полей. — А это значит, что воды, необходимой для поддержания жизни, могло хватить гораздо дольше, чем мы думали, глядя на Марс с орбиты».
Свидетельства существования Древних подземных вод
На более ранних спутниковых снимках была замечена еще одна интересная особенность: темные линии, пронизывающие похожие на паутину гребни. В 2014 году исследователи предположили, что эти полосы могут представлять собой центральные разломы, через которые когда-то просачивались грунтовые воды, концентрируя минералы.
Тщательное изучение с помощью Curiosity подтвердило, что эти тёмные линии действительно являются трещинами, что подтверждает гипотезу о том, что формирование хребтов происходило под воздействием грунтовых вод.
Марсоход также обнаружил небольшие бугристые структуры, называемые узелками. Такие образования обычно связаны с деятельностью древних грунтовых вод. В прошлом их наблюдали «Кьюриосити» и другие марсоходы. Удивительно, но узелки располагались не рядом с центральными трещинами. Вместо этого они были по бокам от гребней и в песчаных впадинах между ними.
«Мы пока не можем точно объяснить, почему конкреции образуются именно там, где они есть, — говорит Сигер. — Возможно, сначала хребты были цементированы минералами, а позже грунтовые воды образовали вокруг них конкреции».
Curiosity выступает в роли мобильной химической лаборатории
Ключевая часть миссии «Кьюриосити» — сбор образцов горных пород с помощью бура, закрепленного на конце роботизированной руки. Бур измельчает породу в порошок, который затем поступает в сложные приборы внутри марсохода для анализа.
В прошлом году учёные проанализировали три образца, взятых в районе «коробчатой» местности. Один был взят с вершины хребта, другой — из коренных пород в углублении, а третий — из участка, через который «Кьюриосити» прошел, прежде чем добраться до хребтов. С помощью рентгеновского анализа и высокотемпературной печи марсоход обнаружил глинистые минералы в хребте и карбонатные минералы в углублении. Эти открытия дают дополнительную информацию о процессах, сформировавших необычную местность.
Совсем недавно марсоход собрал четвертый образец для специализированного анализа особо интересных объектов. После того как измельченный в порошок камень был нагрет в печи марсохода, в него добавили химические реагенты для проведения так называемой «мокрой химии». Этот метод помогает выявить определенные органические соединения — молекулы на основе углерода, которые играют важную роль в химии жизни.
Продолжение поисков истории климата Марса
Ожидается, что в марте марсоход Curiosity покинет район Боксворт. Этот район расположен в слое горы Шарп, богатом солями, известными как сульфаты. Эти минералы образовались, когда вода на Марсе постепенно исчезла.
В течение следующего года марсоход продолжит исследовать этот богатый сульфатами слой, собирая новые данные о том, как менялся климат древней Красной планеты миллиарды лет назад.
О марсоходе Curiosity
«Кьюриосити» был создан Лабораторией реактивного движения НАСА, которая находится в ведении Калифорнийского технологического института в Пасадене, штат Калифорния. Лаборатория реактивного движения управляет миссией от имени Управления научных миссий НАСА в Вашингтоне в рамках программы НАСА по исследованию Марса.
Подписывайтесь, чтобы узнавать новое о науке каждую неделю!