Марсианская вода сыграла важную роль в создании удивительных особенностей поверхности миниатюрных песчаных дюн, утверждают ученые.
Ученые, изучающие данные китайского марсохода “Чжужун”, впервые обнаружили на крошечных марсианских дюнах потрескавшиеся слои, которые указывают на то, что Красная планета была богатым солью водным миром еще 400 000 лет назад.
После посадки в северном полушарии Марса в мае 2021 года марсоход приблизился к четырем близлежащим дюнам в форме полумесяца в регионе Utopia Planitia (Равнина Утопия), чтобы изучить состав их поверхности. Все четыре миниатюрные, сформированные ветром геологические особенности покрыты тонкими, повсеместно встречающимися трещинами коры и гребнями, которые образовались благодаря таянию небольших очагов “современной воды” примерно от 1,4 миллиона лет до 400 000 лет назад.
“Это означает не такое уж и далекое прошлое в марсианской истории”, – сказал Сяогуан Цинь, ученый из Китайской академии наук в Пекине и автор нового исследования.
Ученые долгое время считали, что на раннем Марсе около трех миллиардов лет назад было много жидкой воды. Но резкие изменения климата заморозили большую ее часть в виде льда, который теперь заперт на полюсах, и оставили большую часть планеты сухой.
Дюны, которые исследовал “Чжужун” вблизи места посадки в северном полушарии планеты – далеко от северного полюса – имеют длину от 15 до 30 метров и высоту около метра. Последние результаты анализа изображений и данных, переданных “Чжужуном” и его орбитальным спутником “Тяньвэнь-1”, показывают, что несколько миллионов лет назад значительное количество воды из ледяных полярных регионов планеты было перенесено в более низкие широты и осело на дюнах Равнины Утопия.
Когда “Чжужун” приблизился к намеченным дюнам, которые по сравнению с массивными двухэтажными дюнами, изученными марсоходом Curiosity НАСА в других местах Марса, были совсем маленькими, прибор MarSCoDe (спектрометр лазерного повреждения) на борту марсохода раздробил песчинки на частицы размером в миллиметр. В их химическом составе были обнаружены гидратированные минералы, такие как сульфаты, кремнезем, оксид железа и хлориды. По мнению исследовательской группы, эти минералы образовались в присутствии воды в низких широтах в конце амазонской эры на Марсе, который ученые ранее считали сухим.
Исследователи считают, что водяной пар перемещался с марсианских полюсов в более низкие широты несколько миллионов лет назад, когда полярные ледяные шапки планеты выделяли большое количество водяного пара, благодаря другому наклону планеты, при котором полюса Марса были направлены прямо к Солнцу. Согласно последнему исследованию, холодные температуры на колеблющейся планете конденсировали дрейфующий пар и сбрасывали его в виде снега далеко от полюсов.
Наклон Марса меняется в течение 124 000-летнего цикла, так что “это дает механизм пополнения паров в атмосфере для образования инея или снега в низких широтах, где приземлился марсоход “Чжужун”, – сказал Цинь. Но “ни один прибор на марсоходе не обнаружил водяного льда”.
Вместо этого, подобно тому, как посыпание солью дорог на Земле растапливает ледяные участки, соль в марсианских песчаных дюнах нагрела выпавший снег и оттаяла достаточное количество для образования соленой воды. Этот процесс также привел к образованию минералов, таких как кремнезем и оксиды железа, которые и были замечены китайским марсоходом, говорят исследователи.
Однако соленая вода не задерживалась надолго. Температура на Марсе сильно колеблется и скачет по утрам между 5 и 6 часами утра, поэтому соленая вода испарилась и оставила после себя соль и другие новообразованные минералы, которые позже просочились между песчинками дюны, скрепив их и образовав корку.
Корка, образовавшаяся на вершине дюн глубиной от 1,25 до 1,7 см, вероятно, образовалась всего за один год, поскольку рыхлые дюны не могли оставаться на месте достаточно долго, чтобы затвердеть в течение тысячелетий. Затем они растрескались, поскольку высокие температуры обезводили их настолько, что они “должны были стать твердыми и противостоять ветровой эрозии”, – сказал Цинь.
“Это явление было зафиксировано на одном участке, но оно должно быть применимо к довольно большой части поверхности Марса на аналогичных широтах”, – сказал Манасви Лингам, доцент астробиологии из Технологического института Флориды.
Поскольку “Чжужун”, который сейчас задыхается под покрытыми пылью солнечными панелями, обнаружил активность воды на вершине и внутри соленых марсианских дюн, ученые предлагают в будущем отправиться на поиски солеустойчивых микробов, возможно, схожих с теми, которые обитают в Большом соленом озере штата Юта в США. Это исследование описано в статье, опубликованной 28 апреля 2023 г. в журнале Science Advances.
Читайте также: Марсоход “Кьюриосити” нашел рябь на дне древнего марсианского озера