Curiosity находит следы рассола и микробной жизни на Марсе

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 рассол, просачивалась глубоко через трещины между зернами почвы на иссушенном дне озера и изменяла слои глины, богатые минералами.

В марсианской скале сохранились возможные грязевые трещины
Сеть трещин в этой марсианской каменной плите, называемой «Old Soaker», возможно, образовалась в результате высыхания слоя грязи более трех миллиардов лет назад. Изображение охватывает примерно 90 сантиметров слева направо и объединяет три изображения, сделанные с помощью Mars Hand Lens Imager, или MAHLI, камеры на руке марсохода Curiosity NASA.
Источник: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / MSSS.

Результаты, опубликованные 9 июля 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 сохранились пластины горных пород со свидетельствами прошлого Марса и возможными признаками древней жизни.

«Раньше мы думали, что, когда эти слои глинистых минералов образовались на дне озера в кратере Гейла, они так и остались, сохраняя момент времени, который они сформировали в течение миллиардов лет, – сказал Том Бристоу, главный исследователь CheMin и ведущий специалист в исследовательском центре Эймса НАСА в Кремниевой долине в Калифорнии. – Но более поздние рассолы в некоторых местах разрушили эти глинистые минералы – по сути, установив рекорд породы».

Марс: постоянные находки

На Марсе есть сокровищница невероятно древних горных пород и минералов по сравнению с Землей. А учитывая ненарушенные слои горных пород Кратера Гейла, ученые знали, что это будет отличное место для поиска свидетельств истории планеты и возможной жизни.

Используя CheMin, ученые сравнили образцы, взятые из двух областей примерно в четверти мили 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 – загружены глинами – в обоих изученных районах. Так почему же тогда, когда Curiosity исследовал осадочные глинистые отложения вдоль кратера Гейла, участки глинистых минералов – и доказательства, которые они хранят – «исчезли»?

Глины хранят тайны

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.

Древнее марсианское озеро
Эта равномерно слоистая скальная порода, полученная в 2014 году камерой Mastcam на марсоходе НАСА Curiosity, показывает образец, типичный для осадочных отложений на дне озера рядом с местом, где текущая вода попадает в озеро. Мелководные и глубокие части древнего марсианского озера оставили различные подсказки в аргиллите, образованном из отложений на дне озера.
Источник: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / MSSS.

«Поскольку минералы, которые мы находим на Марсе, также образуются в некоторых местах на Земле, мы можем использовать то, что мы знаем о том, как они образуются на Земле, чтобы рассказать нам о том, насколько солеными или кислыми были воды на древнем Марсе, – отметила Лиз Рамп, заместитель министра здравоохранения, главный исследователь и соавтор Космического центра имени Джонсона НАСА в Хьюстоне.

Предыдущая работа показала, что, хотя озера Кратера Гейла присутствовали и даже после того, как они высохли, 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 усложняет или стирает предыдущую историю почвы и записывает новую.

Глубокие биосферы

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 оценки пригодности для жизни, – сказал Джон Гротцингер, соавтор и соавтор CheMin в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, Калифорния. – 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 слои 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.

марсианский пейзаж
Этот марсианский пейзаж включает в себя скалистую достопримечательность под названием «Холм Нокфарил» в центре справа и край хребта Веры Рубин, который проходит вдоль вершины сцены. Это изображение было сделано из мозаики, снятой мачтой на борту марсохода НАСА Curiosity, когда он исследовал «глинистый блок» 3 февраля 2019 года, во время 2309-го марсианского дня работы Curiosity на Марсе.
Источник: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / MSSS.

Дальнейшие поиски

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.

«Мы узнали кое-что очень важное: есть некоторые части летописи марсианских пород, которые не так хороши для сохранения свидетельств прошлого и возможной жизни планеты, – сказал Ашвин Васавада, ученый проекта Curiosity и соавтор в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии. – К счастью, мы находим их близко друг к другу в Кратере Гейла и можем использовать минералогию, чтобы определить, что есть что».

Curiosity находится на начальной стадии исследования перехода к «сульфатсодержащей единице», или горных породах, которые, как считается, образовались, когда климат Марса высох.

Читайте обзоры:

-->