Толстые слои глины на Марсе могли быть стабильным местом для древней жизни

Планета Марс изобилует толстыми слоями глины, которые могут охватывать сотни метров. Поскольку для их формирования нужна вода, эти выходы давно представляют интерес для ученых, ищущих признаки прошлой жизни на красной планете.

В новом исследовании, опубликованном в Nature Astronomy, ученые из Техасского университета в Остине и их коллеги более подробно изучили эти глинистые ландшафты и обнаружили, что большинство из них образовалось вблизи стоячих водоемов с поверхностной водой, которые были распространены на Марсе миллиарды лет назад. Такая среда способствовала бы химическому выветриванию, необходимому для создания толстых, богатых минералами слоев глины, и могла бы обеспечить правильное сочетание воды, минералов и спокойную среду для развития жизни.

«В этих районах много воды, но нет большого топографического подъема, поэтому они очень стабильны», — сказала ведущий автор исследования Рианна Мур. «Если у вас стабильный рельеф, вы не портите потенциально пригодную для жизни среду. Благоприятные условия могут поддерживаться в течение более длительных периодов времени».

Исследование проводилось в рамках Центра планетарных систем обитаемости UT, который изучает происхождение и требования для жизни на Земле и других планетных телах. Сейчас Мур работает в NASA в составе команды, поддерживающей миссию Artemis на Луну.

Исследователи отметили, что толстые слои глины также могут быть признаком несбалансированного цикла воды и углерода на древнем Марсе, что может объяснить, почему на Марсе отсутствуют карбонатные породы в средах, где они могли бы быть на Земле.

Миллиарды лет назад Марс был влажным миром. Там были озера и реки, которые создали геологические формации, вырезанные на поверхности планеты сегодня. Толстые слои глины образовались в этот влажный период. Однако до этого исследования было мало известно о средах, в которых они сформировались, и о том, как окружающая местность повлияла на их эволюцию.

Мур проанализировала изображения и данные 150 залежей глины, которые были ранее идентифицированы в глобальном исследовании, проведенном аппаратом NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Она исследовала тенденции в их топографических характеристиках и то, насколько они близки к другим геологическим объектам, таким как бывшие водоемы.

Она обнаружила, что глины в основном были обнаружены на низких высотах вблизи озерных отложений, но вдали от долинных сетей, где вода, как полагают, текла более энергично по местности. Этот баланс между химическим и физическим выветриванием привел к их сохранению с течением времени. Соавтор Тим Гоудж сказал, что глинистая среда Марса похожа на тропические места, где на Земле встречаются толстые слои глины.

«На Земле места, где мы, как правило, видим самые толстые последовательности глинистых минералов, находятся во влажных средах и там, где минимальная физическая эрозия может смыть вновь созданные продукты выветривания», — сказал он. «Эти результаты показывают, что последний элемент справедлив и для Марса, хотя есть намеки и на первый».

На Земле смещающиеся тектонические плиты постоянно обнажают свежие породы, которые могут легко реагировать с водой и CO2 в атмосфере, что помогает регулировать климат. Однако на Марсе отсутствует тектоническая активность. Когда марсианские вулканы выбрасывали CO2 в атмосферу, отсутствие источника новых реактивных пород привело бы к тому, что парниковый газ задержался, в результате чего планета стала теплее и влажнее. Исследователи предполагают, что эти условия могли способствовать образованию глин.

Более того, отсутствие новых пород на поверхности могло затруднить химические реакции, необходимые для формирования карбонатной породы, которая обычно образуется из вулканической породы, лежащей в основе большей части марсианской геологии, учитывая CO2, воду и время. Продолжающееся формирование глины могло способствовать нехватке карбонатов, поглощая воду и изолируя химические побочные продукты в глине, вместо того, чтобы вымывать их в более широкую среду, где они могли бы реагировать с окружающей геологией.

«Вероятно, это один из многих факторов, способствующих странному отсутствию прогнозируемых карбонатов на Марсе», — сказал Мур.