Как бы выглядел Марс, если бы можно было перенестись во времени на 3,5 миллиарда лет назад? Учёные, работающие с марсоходом Кьюриосити, пытаются это выяснить.
Представьте себе озёра на дне кратера Гейла, 150-километрового древнего бассейна, который исследует Кьюриосити. Возможно, когда-то потоки воды пронизывали стены кратера, сбегая к его основанию.
Если сделать ускоренную перемотку истории, то можно увидеть, как эти водные пути переполняются, а затем высыхают - этот цикл, вероятно, повторялся много раз на протяжении миллионов лет.
Таков марсианский пейзаж, описанный учёными из проекта Кьюриосити в статье из Nature Geoscience, опубликованной в начале октября.
Авторы интерпретируют обогащённые минеральными солями породы, обнаруженные марсоходом, как свидетельство существования в прошлом неглубоких солёных водоёмов, которые проходили через эпизоды переполнения и высыхания.
Отложения служат водяным знаком, созданным колебаниями климата при переходе от более влажной среды на Марсе к ледяной пустыне, которой планета является сегодня.
Учёные пытаются понять, когда именно произошёл этот переход и как долго он длился. Чтобы получить некоторые подсказки, Кьюриосити будет направлен в местность, называемую "сульфатсодержащим пунктом", которая, как ожидается, сформировалась в более сухой среде. Она резко отличается от нижнего уровня горы Шарпа, где Кьюриосити обнаружил признаки существования в прошлом постоянных пресноводных озёр.
Кратер Гейла является древним остатком массивного удара. Отложения, переносимые водой и ветром, слой за слоем заполняли дно кратера. После того, как осадок затвердел, ветер обнажил слоистые породы в возвышающейся горе Шарпа, на которую Кьюриосити медленно поднимается в настоящее время.
Каждый слой пород на склонах горы раскрывает различные эпохи марсианской истории и содержит подсказки о том, какая среда в то время преобладала.
"Мы направили марсоход в кратер Гейла, потому что он хранит эту уникальную запись изменений на Марсе, - говорит ведущий автор проекта Уильям Рапин из Калифорнийского технологического института. - Понимание того, когда и как климат планеты начал меняться, является частью другой головоломки: когда и насколько долго Марс был способен поддерживать микробную жизнь на своей поверхности?"
Рапин и его соавторы описывают соли, найденные на высоте 150 метров на участке осадочных пород под названием "остров Саттон", который Кьюриосити посетил в 2017 году. Основываясь на серии трещин в твёрдом грунте, учёные сделали вывод, что в этом районе были засушливые периоды. Однако соли острова Саттон также предполагают, что там когда-то присутствовали концентрированные соляные растворы.
Как правило, когда озеро полностью высыхает, оно оставляет после себя кристаллы чистой соли. Но соли острова Саттон имеют различный минеральный состав. Кроме того, они смешаны с осадком, и это позволяет предположить, что они кристаллизовались во влажной среде - возможно, на дне испаряющихся неглубоких озёр, заполненными солёной водой.
Учитывая, что в далёком прошлом Земля и Марс были похожи, Рапин предположил, что марсианский остров Саттон мог напоминать солёные озёра плато Альтиплано в Южной Америке. Ручьи и реки, текущие с горных хребтов к этому засушливому высокогорному плато, впадают в закрытые бассейны, похожие на древний кратер Гейла на Марсе. Озёра на Альтиплано так же сильно подвержены влиянию климата, как и кратер Гейла.
"В более засушливые периоды озёра Альтиплано мелееют, а некоторые из них могут полностью высыхать, - объясняет Рапин. - Тот факт, что местность лишена растительности, делает её немного похожей на марсианский ландшафт".
Признаки высыхающего Марса
Обогащённые солями породы острова Саттон - это всего лишь одна из подсказок к разгадке того, каким образом менялся марсианский климат.
Анализируя весь путь Кьюриосити, который начался в 2012 году, команда учёных предполагает цикл чередования влажных и засушливых периодов на Марсе в течение длительного времени.
"Поднимаясь на гору Шарпа, мы видим общую тенденцию смены влажного ландшафта и более засушливого, - говорит учёный из проекта Кьюриосити Эшвин Васавада из Лаборатории реактивного движения (JPL). - Но это не обязательно происходило линейным образом. Скорее всего, эти переходы носили беспорядочный характер, причём признаки более засушливых периодов мы нашли на острове Саттон, а следы последующих более влажных периодов наблюдаем в "глиносодержащем пункте", который Кьюриосити исследует сейчас".
До сих пор марсоход сталкивался с большим количеством плоских слоёв отложений, которые осаждались на дне озёр. Но, по словам члена команды Кьюриосити Криса Федо, который специализируется на изучении осадочных слоев в Университете Теннесси, в настоящее время марсоход встретил крупные скальные структуры, которые могли образоваться только в активной среде, включающей ветры или потоки воды.
Ветер или текущая вода создают слои отложений, которые постепенно накапливаются. Когда они затвердевают, то становятся крупными структурами, похожими на хребет "Тил Ридж", который Кьюриосити исследовал прошлым летом.
"Обнаружение наклонных слоёв показывает серьезные изменения, когда ландшафт уже не полностью был скрыт водой, - сказал Федо. - Слои образовались уже после эпохи глубоких озёр".
Кьюриосити обнаружил наклонные слои в отдалённом "сульфатсодержащем пункте". Научная группа планирует направить туда марсоход в ближайшие пару лет, чтобы исследовать многочисленные скальные структуры.
Если они сформировались в более засушливых условиях, которые сохранялись в течение длительного периода, это может означать, что "глиносодержащий пункт" представляет собой промежуточную стадию - ворота в другую эпоху водной истории кратера Гейла.
Источник: https:// www.nasa.gov/ feature/ jpl/ nasas-curiosity-rover-finds-an-ancient-oasis-on-mars