Марс мог сохранять жидкую воду значительно дольше чем считали учёные
На Марсе могла существовать жидкая вода на поверхности значительно позже, чем принято считать. К такому выводу пришли исследователи, повторно проанализировав данные, собранные китайским марсоходом «Чжужун» в районе равнины Утопия.
На протяжении десятилетий астрономы предполагали, что поверхность Марса окончательно замёрзла примерно 3 миллиарда лет назад и с тех пор оставалась в таком состоянии. Если эта картина соответствует действительности, то вся жидкая вода на планете должна была либо давно оказаться запертой глубоко под поверхностью, либо постепенно улетучиться в космос.
Однако новый анализ минеральных данных, полученных китайским марсоходом «Чжужун», указывает на другую картину. Исследователи во главе с Цзячэном Лю из Гонконгского университета обнаружили признаки минералов, кристаллы которых, согласно их интерпретации, могли сформироваться только в присутствии стоячей воды.
Особенно важно то, что обнаруженные признаки относятся к геологически молодому участку поверхности Марса. Его возраст исследователи оценивают примерно в 757 миллионов лет. Если выводы команды подтвердятся, это будет означать, что жидкая вода могла существовать на поверхности Марса на сотни миллионов лет позже, чем предполагают большинство современных моделей.
Исследование основано на данных китайского марсохода «Чжужун», который в мае 2021 года совершил посадку на равнине Утопия в северном полушарии Марса. Это огромная равнинная область, которую аппарат исследовал в течение 93 дней, пока его миссию не прервала пылевая буря в 2022 году.
За время работы на поверхности Марса «Чжужун» получил большое количество данных. Его камеры сфотографировали яркие плоские камни, выступавшие из песка, а научные приборы передали измерения, указывающие на высокое содержание в этих породах минералов, связанных с водой.
Однако одних изображений было недостаточно, чтобы точно определить состав обнаруженных минералов.
В новом исследовании команда Лю повторно изучила ранее полученные данные. На этот раз учёные сосредоточились на формах небольших кристаллов, расположенных непосредственно под поверхностью камней.
Некоторые из этих структур напоминали листья капусты, другие имели форму, похожую на ветви рождественской ёлки. Используя совместные измерения лазерного прибора и инфракрасного спектрометра марсохода, исследователи пришли к выводу, что эти структуры были сформированы селенитом — крупнокристаллической разновидностью гипса.
По мнению учёных, селенит способен формироваться в результате кристаллизации непосредственно из концентрированной солёной воды. Поэтому наличие подобных кристаллов может свидетельствовать о существовании жидкой воды в районе, где работал марсоход.
Исследователи также попытались оценить, сколько воды потребовалось для формирования обнаруженного минерального слоя. На основании его толщины они рассчитали, что для образования таких отложений мог потребоваться слой воды эквивалентной глубиной от 6,25 до 25 метров.
Учёные считают, что вода могла поступать из подземных соляных растворов. Согласно предложенному сценарию, эти рассолы могли расплавляться и подниматься к поверхности под воздействием тепла, связанного с вулканической активностью.
После выхода на поверхность вода могла оказаться в замкнутой области, а затем постепенно замерзать сверху вниз. При этом растворённые вещества концентрировались, создавая условия для образования кристаллов селенита.
Возраст участка поверхности исследователи оценили примерно в 757 миллионов лет по плотности окружающих ударных кратеров. Чем больше кратеров находится на поверхности, тем дольше она, как правило, подвергалась воздействию космических объектов, поэтому количество кратеров используется для приблизительной оценки возраста марсианского рельефа.
Если расчёты и интерпретация исследователей верны, они указывают на возможность существования поверхностной воды на Марсе сотни миллионов лет позже, чем предполагает большинство существующих моделей.
Особый интерес представляют сами кристаллы селенита. Подобные минералы способны запечатывать внутри себя небольшие объёмы жидкости, из которой они сформировались. Это означает, что кристаллы потенциально могут сохранять химический «снимок» древней среды, существовавшей на Марсе в момент их образования.
Поэтому обнаруженный участок равнины Утопия может стать перспективной целью для будущих марсианских миссий. Марсоходы, оснащённые более совершенными приборами, могли бы исследовать кристаллические структуры и попытаться определить химический состав древней жидкости, которая могла существовать в этом районе.
Новые результаты не доказывают окончательно, что на поверхности Марса действительно существовали многометровые слои жидкой воды около 757 миллионов лет назад. Однако они дают исследователям новые основания пересмотреть представления о том, насколько долго на Красной планете могли сохраняться условия, благоприятные для существования жидкой воды.
Исследование в журнале Nature Astronomy.