Скрытая древняя речная система обнаружена глубоко под поверхностью Марса

Вдали, в одиночестве в кратере на планете, населенной лишь роботами, марсоход НАСА «Персеверанс» исследует засушливый ландшафт, который миллиарды лет назад был речной системой.

Однако, согласно новому открытию, дельта Езеро на Марсе — не единственный остаток обильных вод, когда-то текувших по поверхности планеты. Прибор RIMFAX марсохода Perseverance теперь проник на беспрецедентную глубину под кратер Езеро, обнаружив обширную дельтовую систему, питаемую текущей водой, которая существовала задолго до той, которую сейчас исследует марсоход. Результаты нового исследования опубликованы в журнале Science Advances.

В свою очередь, это указывает на то, что вода текла по поверхности Марса гораздо дольше, чем предполагает одна только поверхность, — открытие, имеющее важное значение для понимания пригодности планеты для жизни в прошлом.

«Исследование RIMFAX выявило более раннюю подземную дельтовую среду под современной дельтой, тем самым продлив период потенциальной обитаемости острова Езеро на более ранний период времени», — пишет группа исследователей во главе с геомикробиологом Эмили Кардарелли из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Эта работа также повышает шансы на обнаружение свидетельств существования жизни в прошлом, поскольку формирование современного дельтового веера могло произойти быстро».

После многих лет целенаправленных исследований стало ясно, что Марс не всегда был той засушливой, покрытой ржавчиной пылью планетой, какой он является сегодня. Многочисленные свидетельства указывают на то, что когда-то здесь в изобилии текла вода, образуя ландшафты, сформированные водой, и минералы, которые могли образоваться только в присутствии жидкой воды.

Это поднимает другие вопросы. Один из самых насущных вопросов, касающихся обитаемости, — как долго жидкая вода существовала на поверхности Марса. Более длительный период времени предоставляет больше возможностей для появления микробов, которые, по мнению ученых, являются наиболее вероятной формой жизни, которая могла существовать на Марсе.

В целом, ландшафт Марса очень хорошо сохранился на протяжении миллиардов лет, поскольку он не подвержен тем же тектоническим и погодным условиям, что и на Земле. Считается, что дельта Езеро, которую исследует Perseverance, имеет возраст около 3,7 миллиарда лет и относится к позднему ноахийскому — раннему гесперийскому периодам.

Однако именно в это время на Марсе, как известно, существовала поверхностная вода, а текучая поверхностная вода создавала условия для более сильной эрозии и отложения осадочных пород.

Формирование и эволюция некоторых минеральных отложений в кратере Езеро озадачили ученых, в частности, богатый карбонатами и оливином пласт, известный как «Край». Чтобы исследовать, как образовался этот пласт, исследователи использовали прибор RIMFAX на борту космического корабля Perseverance для глубокого исследования грунта в поисках подсказок.

В ходе 78 переходов, совершенных в период с сентября 2023 года по февраль 2024 года, спутник Perseverance неоднократно проводил измерения с помощью своего георадара, собирая данные вдоль маршрута длиной около 6,1 километра. Эти измерения проводились на глубине более 35 метров.

По мере того, как исследователи начали собирать данные воедино, из темноты разворачивался скрытый дельтовый ландшафт.

Данные радара выявили множество слоев горных пород, простирающихся глубоко под землей и расположенных в наклонном порядке, типичном для осадочных пород, выпадающих из воды по мере ее течения в широкий бассейн. Исследователи также идентифицировали лопастные и канальные структуры, соответствующие образованию под действием текущей воды.

Хотя радар в любой точке исследует лишь десятки метров под землей, объединение этих измерений по всей длине траектории полета аппарата Perseverance позволяет ученым реконструировать гораздо более мощный пласт.

Эти совокупные измерения позволяют предположить, что толщина окраины кратера может достигать 90 метров, что является результатом нескольких эпизодов осадконакопления, с признаками эрозии между ними. На основе геологического контекста кратера Езеро исследователи оценили, что в этом регионе существовала функциональная дельтовая система еще в ноахийский период, примерно 4,2–3,7 миллиарда лет назад.

В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что вода на Марсе существовала не только в течение короткого периода, но и пережила множество фаз, когда вода текла по его поверхности и формировала её. Эта длительная история существования воды открывает возможности для зарождения жизни.

«Эта работа также может иметь значение для сохранения потенциальных биосигнатур и обитаемости в недрах кратера Езеро», — пишут исследователи. «Мелкомасштабные внутренние структуры могут сохранять минеральный состав и геохимические условия прошлых событий, связанных с водой, и, возможно, когда-то обеспечивали пригодные для жизни условия».