Была ли жизнь в кратере Езеро, могут сказать только образцы с Perseverance
Была ли когда-нибудь жизнь на Марсе? Почти три года марсоход NASA Perseverance пытается ответить на этот вопрос, ища признаки микробной жизни на Красной планете в прошлом или настоящем.
Недавно команда под руководством Калифорнийского университета и Университета Осло на основе данных, полученных с помощью радарного прибора на борту марсохода, окончательно доказала наличие древнего озера, заполнившего кратер Езеро — район, который Perseverance пересекает и изучает в ходе своей миссии.
Этот кратер образовался в древности на Марсе в результате падения метеорита к северу от марсианского экватора. В новом исследовании ученые показали, что в какой-то момент кратер заполнился водой, отложив на дне слои осадочных пород.
Впоследствии озеро отступило, а отложения, которые несла питавшая его река, образовали огромную дельту. В течение веков осаждение и эрозия осадочных пород в кратере сформировали геологические образования, видимые сегодня на поверхности.
Обнаружение этих озерных отложений на дне кратера Езеро укрепляет надежду на то, что следы прошлой жизни могут быть найдены в образцах грунта и горных пород, собранных Perseverance во время его миссии.
Работа RIMFAX, радара Perseverance
В период с мая по декабрь 2022 года Perseverance переместился со дна кратера Езеро в дельту — обширное пространство осадочных пород возрастом 3 миллиарда лет, которые с орбиты напоминают дельты рек на Земле.
По мере того как марсоход продвигался к дельте, установленный на его борту прибор RIMFAX (Radar Imager for Mars' subsurFAce eXperiment) излучал нисходящие радарные волны с интервалом в 10 сантиметров, измеряя импульсы, отраженные от глубины около 20 метров под поверхностью.
С орбиты можно увидеть и изучить различные отложения, но нельзя с уверенностью сказать, является ли наблюдаемое их первоначальным состоянием или завершением долгой геологической истории. Чтобы понять, как обстоят дела, необходимо заглянуть под поверхность, чем и занимаются ученые с помощью RIMFAX. С его помощью они могут заглянуть в глубину отложений и увидеть верхнюю поверхность дна погребенного кратера.
Ниже приведена анимация, показывающая, как прибор RIMFAX проводит радиолокационные измерения проникновения грунта через контакт между дном кратера и дельтой в кратере Езеро.
Подтверждено наличие древнего озера в кратере Езеро
Годы георадарных исследований и испытаний прибора RIMFAX на Земле научили ученых определять структуру и состав подповерхностных слоев по радиолокационным данным.
На Марсе RIMFAX выявил два отчетливых периода отложения осадочных пород, зажатых между двумя периодами эрозии. Исследование Калифорнийского университета и Университета Осло подтверждает, что дно кратера под дельтой не является равномерно плоским, что говорит о том, что до отложения озерных осадков был период эрозии.
Радарные изображения показывают, что отложения имеют регулярную горизонтальную форму, как и отложения в озерах на Земле. Существование озерных отложений предполагалось и в предыдущих исследованиях, но в данном исследовании оно было подтверждено.
Ниже приведена цветная карта с орбитального научного эксперимента HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) на борту Mars Reconnaissance Orbiter, на которой показан путь (белые линии) Perseverance по дну кратера Езеро в направлении дельты. Красным и зеленым пунктиром отмечены области, где данные RIMFAX подтвердили наличие озерных отложений. На вставленной карте справа показан путь марсохода с момента посадки.
Могла ли существовать жизнь?
RIMFAX указывает на то, что периоды осаждения и эрозии происходили в течение эонов изменений окружающей среды. Второй период отложения осадочных пород произошел, когда колебания уровня озера позволили реке отложить большую дельту. Когда-то она простиралась гораздо дальше вглубь озера, чем мы видим сегодня, но теперь была размыта ближе к устью реки.
Это, прежде всего, подтверждает, что предположения о геологической истории кратера Езеро, основанные до сих пор только на снимках Марса, полученных из космоса, точны. Изменения, которые мы видим в горных породах, обусловлены масштабными изменениями марсианской среды, которые ученым помогают реконструировать различные исследования и приборы, проводимые в течение последних нескольких лет.
Во-вторых, это подтверждает важность образцов, собранных Perseverance за последние три года. Всего год назад, 29 января 2023 года, JPL подтвердила успешное освобождение последнего из 10 образцов, отложенных в районе Three Forks. Это различные марсианские породы, атмосферные образцы и пыль, собранные марсоходом в титановые трубки.
Если на Марсе когда-то существовала жизнь, и в частности, если в озере, занимавшем кратер Езеро, размножались микроорганизмы, образцы Perseverance должны содержать их следы. И хотя керны магматических и осадочных пород считаются одними из наиболее перспективных для получения информации об истории геологических процессов, происходивших в кратере Езеро после его образования почти 4 миллиарда лет назад, они также могут свидетельствовать о наличии жизни на Красной планете в прошлом.
За извлечение и возвращение этих образцов на Землю отвечает будущая миссия NASA и ESA Mars Sample Return, запланированная на 2027-2028 годы.