18 февраля 2021 года марсоход "Персеверанс" (Perseverance) от NASA приземлился в кратере Езеро на Марсе. Этот кратер был выбран потому, что в него, возможно, когда-то впадала жидкая вода, о чём свидетельствует дельта на его западном краю. С момента посадки "Персеверанс" изучает геологию региона и его пригодность для жизни в прошлом, в том числе образцы, которые он собрал для возможного возвращения на Землю. Анализ этих образцов даст новую информацию о тёплом и влажном прошлом Марса и позволит выяснить, существовала ли там когда-то жизнь.
Однако дельтовидный веер — не единственная значимая особенность кратера Езеро в том месте, где приземлился марсоход "Персеверанс". Там также есть недавно названная гора Езеро Монс, которая возвышается на юго-востоке и видна на снимках марсохода "Персеверанс". Согласно новым исследованиям, потоки лавы, возможно, стекавшие с этой горы, могли повлиять на геологию дна кратера. Согласно их выводам, анализ образцов Perseverance также может дать представление о древнем Марсе, когда он ещё был геологически активен.
Исследование возглавила Сара С. Куэвас-Киньонес, аспирантка по планетарным наукам в Школе наук о Земле и атмосфере (EAS) Технологического института Джорджии (Georgia Tech) и Университета Брауна. К ней присоединились профессор EAS доктор Джеймс Рэй, доцент EAS Фрэнсис Ривера-Эрнандес и Джейкоб Б. Адлер, доцент-исследователь Школы наук о Земле и космических исследований Университета штата Аризона (SESE-ASU). Статья, описывающая их открытия, была опубликована 3 мая в журнале Nature.
Как отмечают Куэвас-Киньос и её коллеги в своей статье, обнаружение глинистых и карбонатных минералов на дне кратера Езеро подтверждает вывод о том, что осадочные отложения на западном краю кратера являются результатом водной активности, которая происходила примерно 3,8–3,5 миллиарда лет назад. Кроме того, спутниковые наблюдения выявили набор не осадочных геологических материалов, которые покрывают большую часть дна кратера Езеро. Сюда входят данные, полученные с помощью системы тепловизионной визуализации Mars Odyssey (THEMIS) и лазерного высотомера Mars Orbiter (MOLA) на борту Mars Global Surveyor.
Спектральные особенности, наблюдаемые в кратере Езеро, указывают на присутствие оливина [(Mg, Fe)2SiO4], минерала, обычно встречающегося в магматических породах и являющегося основной частью верхней части земной коры. Спектры также показали присутствие карбоната магния (MgCO3) и гидратированных минералов. Как сообщил проф. Рэй сообщил Universe Today по электронной почте, что это является доказательством того, что Езеро Монс когда-то был действующим вулканом:
Вулканы образуются "снизу вверх", когда последовательные слои лавы и пепла извергаются и распространяются из жерла. Поэтому, если Джезеро-Монс действительно является вулканом (как мы утверждаем), то его простое присутствие свидетельствует о том, что когда-то он был активен и сформировал гору, которую мы видим сегодня возвышающейся над кратером. На северо-западном склоне горы, спускающемся к юго-восточному дну кратера Езеро, также видны потоки материала, которые могли образоваться во время активности вулкана. И, наконец, есть вулканические породы, с которыми "Персеверанс" столкнулся во время своего путешествия по дну кратера. Мы не можем с уверенностью сказать, что они образовались на Езеро Монс, но они указывают на то, что в прошлом где-то поблизости был действующий вулкан. И Джезеро Монс кажется нам наиболее визуально очевидным кандидатом.
До того, как марсоход Perseverance совершил посадку, существовало несколько теорий о любопытной геологии Джезеро: от осадочных отложений на дне озера до песчаника, сформировавшегося из песка, принесённого ветром, или вулканического пепла. Однако наблюдения, проведённые марсоходом Perseverance в формации Сейта, показали, что это слегка изменённая кумулятивная порода из оливина. Эти минералы образуются, когда кристаллы оливина накапливаются и оседают из магмы или потока лавы. Эти минеральные отложения появились до образования дельты кратера.
Аналогичным образом, более тёмная горная порода, известная как формация Мааз, преобладает на дне центрального кратера и демонстрирует спектральные признаки пироксена — ещё одного минерала, связанного с вулканическими выбросами. Как рассказал Рэй в интервью изданию Universe Today, вулканическая и водная активность оказали значительное влияние на кратер. Эксперт заметил, что учитывая явные признаки речных русел и осадочных пород, до того, как "Персеверанс" приземлился, некоторые думали, что большая часть материала на поверхности может быть осадочными породами, возможно, отложениями озёр. Но первые породы, исследованные марсоходом, оказались явно вулканическими (или, по крайней мере, магматическими, то есть остывшими из магмы). Если бы Jezero Mons был обнаружен и получил более широкое обсуждение до того, как марсоход приземлился, возможно, это не было бы таким удивительным. Время активности Жезеро Монса точно не установлено, но марсоход (и орбитальное картографирование материалов в кратере) действительно свидетельствуют о том, что периоды течения воды и вулканизма чередовались друг с другом с течением времени.
Чтобы оценить эту гипотезу, команда исследователей обратилась к наборам данных, полученным с помощью Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) и других орбитальных аппаратов. Инфракрасное гиперспектральное картографирование северного и восточного склонов горы показало широкое распространение пироксеносодержащих материалов и смеси низко- и высококальциевых пироксенов на вершине. В то же время в нескольких местах кратера вокруг западного склона горы было заметно смешение богатых пироксеном материалов с нижележащими породами.
Кроме того, команда измерила морфологию горы и сравнила её с вулканами такого же размера, обнаруженными на Земле и Марсе. Хотя они обнаружили, что большинство марсианских щитовых вулканов значительно крупнее горы Джезеро, на равнине Таумасция была обнаружена гора такого же размера с кратером на вершине, который, как считается, когда-то был взрывным вулканом. Кроме того, две из первых гор, которые были идентифицированы как потенциальные составные вулканы, — Зефирия и Аполлинарус Толи — ещё больше похожи по размеру на гору Джезеро.
Для сравнения с Землёй команда измерила гору Сидли в Антарктиде, которая считается потенциальным аналогом вулканического конуса Аргир-Монс, но по размеру больше похожа на Джезеро-Монс. Как отметил Рэй, время активности Джезеро-Монс и происхождение вулканических пород в кратере остаются открытыми вопросами. Тем не менее, данные, полученные "Персеверанс" и орбитальными аппаратами, которые составили карту кратера Езеро, свидетельствуют о том, что эпизоды движения воды и вулканизма чередовались друг с другом с течением времени.
Ученый пояснил, что с точки зрения того, что это значит для пригодности для жизни, извержения вулканов, как и любые стихийные бедствия, часто имеют немедленные негативные последствия, но могут иметь долгосрочные преимущества для эволюции экосистем на Земле.
В частности, наличие крупного вулкана так близко к кратерному палеоозёру Езеро подразумевает наличие тепла под поверхностью, которое могло продлить стабильность любой жидкой воды там, что потенциально благоприятно для пригодности для жизни на планете, которая на 50% дальше от Солнца, чем Земля.
доктор Джеймс Рэй
Вопрос о сроках вулканической активности на Марсе и её возможном влиянии на пригодность планеты для жизни не может быть решён до тех пор, пока не будет организована миссия по возвращению образцов с Марса. К сожалению, учёным придётся подождать некоторое время из-за отмены миссии NASA/ESA по возвращению образцов с Марса (MSR). В настоящее время планируется вернуть их с помощью пилотируемой миссии, запланированной на 2030-е годы, хотя эксперты прогнозируют, что такие миссии состоятся не раньше 2040 года. Но, как объяснил Рэй, анализ образцов, собранных Perseverance, кардинально изменит ситуацию:
Рэй пояснил, что возвращение образцов позволит получить важные и уникальные сведения об истории кратера Езеро, например, решить проблему "довольно неопределённого времени", упомянутую выше: мы можем довольно точно датировать магматические породы в лабораториях на Земле, измеряя редкие изотопы микроэлементов, но это очень сложно сделать с помощью миниатюрных инструментов марсохода. К счастью, возвращение образцов с Езеро — это именно то, что запланировало NASA.
Я не могу представить себе другое место на Марсе, откуда было бы гораздо ценнее вернуть образцы, поэтому я надеюсь, что мы их вернём, независимо от того, продолжат ли США возглавлять эту работу или кто-то другой возьмёт на себя эту задачу.
доктор Джеймс Рэй
Тем временем, говорит Рэй, другой марсоход (или, возможно, пилотируемая миссия) в кратере Езеро поможет ответить на эти два вопроса. Эта миссия могла бы приземлиться между горой Езеро и дном кратера, что позволило бы ей напрямую исследовать гору и вулканические отложения. Команда также предполагает, что дополнительное картографирование с высоким разрешением может значительно расширить наши знания о восточной стороне Езеро. Это можно было бы сделать с помощью существующих орбитальных аппаратов или будущих космических кораблей, таких как рассматриваемая миссия LightShip / SpotLight Европейского космического агентства.
Антибиотики, используемые человеком, загрязняют реки по всему миру.
Фото: HiRISE / CTX / HRSC; NCBI
Обсуждение ( 0 ) Посмотреть все