Сегодня Марс — это планета крайностей: он ужасно холоден, имеет высокую радиацию и абсолютно сухой. Но миллиарды лет назад Марс был домом для озерных систем, которые могли поддерживать микробную жизнь. По мере изменения климата на планете одно такое озеро — в кратере Гейла на Марсе — медленно высыхало. Ученые получили новые доказательства того, что сверхсоленая вода, или рассолы, просачивалась глубоко через трещины между частицами почвы на иссушенном дне озера и изменяла состав глины.
Результаты работы, опубликованные в журнале Science под руководством группы, отвечающей за инструмент химии и минералогии, или CheMin, на борту марсохода Curiosity NASA Mars Science Laboratory, помогают лучше понять, где сохранилась пластинка горных пород, уничтожены свидетельства прошлого Марса и возможные признаки древней жизни.
На Марсе есть целое хранилище невероятно древних, по сравнению с Земными, горных пород и минералов. А учитывая нетронутые слои горных пород Кратера Гейла, ученые знали, что это будет отличное место для поиска свидетельств истории планеты и, возможно, жизни.
Используя CheMin, ученые сравнили образцы, взятые из двух областей примерно в четырехстах метрах от слоя аргиллита, отложенного миллиарды лет назад на дне озера в кратере Гейла. Удивительно, но в одном районе пропала около половины глинистых минералов, которые они ожидали найти. Вместо этого они обнаружили аргиллиты, богатые оксидами железа — минералами, которые придают Марсу характерный ржаво-красный цвет.
Ученые знали, что отобранные образцы аргиллитов были примерно одного возраста, и изначально были одинаковы — заполнены глинами — в обоих изученных районах. Так почему же тогда, когда Curiosity исследовал осадочные глинистые отложения вдоль кратера Гейла, участки глинистых минералов исчезли?
Минералы подобны капсуле времени; они обеспечивают запись того, какой была окружающая среда в то время, когда они формировались. Глинистые минералы содержат воду в своей структуре и свидетельствуют о том, что содержащие их почвы и породы в какой-то момент контактировали с водой.
Поскольку минералы, которые мы находим на Марсе, также образуются в некоторых местах на Земле, мы можем использовать наше понимание механизмов их образовани, чтобы рассказать о том, насколько солеными или кислыми были воды на древнем Марсе.
Предыдущие работы показали, что в то время как озеро Кратера Гейла сохранялись в тои или ином виде, даже после высыхания, грунтовые воды перемещались под поверхность, растворяя и перенося химические вещества. После того, как они были отложены и захоронены, некоторые карманы аргиллитов испытали другие условия и процессы из-за взаимодействия с этими водами, которые изменили минералогию. Этот процесс, известный как "диагенез", часто стирает предыдущую историю почвы и записывает новую.
Диагенез создает подземную среду, которая может поддерживать микробную жизнь. Фактически, некоторые очень уникальные среды обитания на Земле, в которых процветают микробы, известны как глубокие биосферы.
Это отличные места для поиска свидетельств древней жизни и определения пригодности для жизни. Несмотря на то, что диагенез может стереть признаки жизни в первоначальном озере, он создает химические градиенты, необходимые для поддержания жизни под поверхностью, поэтому мы очень рады, что это обнаружили.
Сравнивая детали минералов в обоих образцах, команда пришла к выводу, что эти изменения были вызваны фильтрацией соленой воды через вышележащие слоев отложений. В отличие от относительно пресноводного озера, существовавшего при образовании аргиллитов, предполагается, что соленая вода пришла из более поздних озер, существовавших в более сухой окружающей среде. Ученые считают, что эти результаты являются дополнительным свидетельством воздействия изменения климата на Марсе миллиарды лет назад. Они также предоставляют более подробную информацию, которая затем используется марсоходом Curiosity для расследования истории Красной планеты. Эта информация также будет использована командой марсохода NASA Mars 2020 Perseverance для оценки и отбора образцов горных пород для возможного возвращения на Землю.
Curiosity находится на начальной стадии исследования перехода к "сульфатсодержащей единице" или горным породам, которые, как считается, образовались во время высыхания климата Марса.
