История Красной планеты. Ученые нашли как минимум три эпизода появления воды в ранних породах Марса

В сентябре 2023 года марсоход НАСА Персеверанс достиг внутреннего предела кратера Езеро на Марсе. Геологическая область, известная как «краевая единица», простирается вдоль береговой линии древнего марсианского озера. Исследователи ожидали увидеть там осадочные породы из глины и ила, обычно хорошо хранящие следы микробной жизни. Ранее орбитальные аппараты зафиксировали мощные сигналы карбонатных минералов, которые на Земле образуются в мелководных средах, способных поддерживать жизнедеятельность.

Однако вместо ожидаемых слоистых структур марсоход обнаружил магматические породы, образующиеся глубоко под землей или вследствие вулканической активности. Они содержат минеральные кристаллы, способные точно фиксировать историю геологических конфигураций. Анализ показал наличие следов взаимодействия с водой по меньшей мере в трех частных случаях, причем каждый этап существенно изменял химический состав и внешний вид камней.

Результаты этого научного труда были опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.

Ключевым инструментом в исследовании стал прибор SuperCam, установленный на мачте аппарата. С помощью лазера, испускающего луч на расстояние до 6,5 метров, и анализа спектра образовавшейся плазмы, марсоход тщательно изучил более 185 образцов коренных пород. Как отметила Кэндис Бедфорд из Узет-Лафайетта, ведущий автор исследования, первоначально главная гипотеза базировалась на том, что карбонаты образовались от воды озера кратера Езеро. Однако теперь ясно, что это место было настоящим перекрестком сложных водно-минеральных систем.

При спуске формацией Margin Unit на высоту около 265 метров аппарат обнаружил крупнозернистые кристаллические породы с высоким содержанием оливина. В верхних слоях они не имели следов контакта с водой, тогда как ниже, на условном дне древнего озера, зерна оливина оказались поврежденными, а промежутки между ними заполнил кремнезем. На Земле взаимодействие воды с оливином выделяет водород как потенциальный источник энергии для микроорганизмов, а также формирует карбонаты и кремнезем — идеальные минералы для консервации следов жизни.

Команда проекта смогла реконструировать последовательность событий. Сначала богатые углекислым газом грунтовые воды вступили в реакцию с оливином, образовав карбонатные жилы в трещинах горных пород. Вторым этапом могло стать влияние самого озера, которое раньше заполняло кратер Езеро. Финальной же фазой явилось образование минеральных жил толщиной около 25 сантиметров в восточной части участка, содержащих сульфат кальция и флюорит. Наличие флюорита четко указывает на циркуляцию горячей воды через вулканические породы на более поздних этапах.

Ученые надеются, что это открытие поможет переосмыслить климатическую историю Марса и эволюцию потенциальной жизни на нем.