Исследование раскрывает вулканическую историю и ключи к древней жизни на Марсе
Исследователи, в числе которых ученый из Техасского университета A&M, получили новые данные о геологической истории кратера Езеро на Марсе — месте посадки марсохода NASA Perseverance. Их выводы указывают, что дно кратера сложено разнообразными богатыми железом вулканическими породами, что дает представление о далеком прошлом планеты и лучший на сегодня шанс обнаружить признаки древней жизни.
Доктор Майкл Тайс, специалист по геобиологии и осадочной геологии, входит в международную команду, изучающую поверхность Марса. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.
«Анализируя эти разнообразные вулканические породы, мы получили ценную информацию о процессах, которые сформировали этот регион Марса, — сказал Тайс. — Это углубляет наше понимание геологической истории планеты и её потенциала для поддержания жизни».
Раскрытие тайн Марса с помощью уникальных технологий
Perseverance, самый совершенный робот-исследователь NASA, совершил посадку в кратере Езеро 18 февраля 2021 года в рамках миссии Mars 2020 по поиску признаков древней микробной жизни. Марсоход собирает керны марсианских пород и реголита для возможного будущего анализа на Земле.
Ученые используют высокотехнологичные инструменты ровера для определения химического состава пород и обнаружения соединений, которые могут быть признаками прошлой жизни. Камера высокого разрешения предоставляет детальные изображения текстуры и структур пород. Технологии нового поколения позволяют собирать информацию на беспрецедентном уровне.
«Мы не просто смотрим на картинки — мы получаем детальные химические данные, минеральный состав и даже микроскопические текстуры, — отметил Тайс. — Это как иметь передвижную лабораторию на другой планете».
Команда проанализировала формации пород в кратере, чтобы лучше понять вулканическую и гидрологическую историю Марса. Для изучения химического состава и текстур пород формации Мааз (ключевой геологической области кратера) использовался усовершенствованный спектрометр Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL). Его возможности рентгенофлуоресцентного анализа с высоким разрешением позволяют изучать элементы в породах с невиданной детальностью.
«Это первый случай, когда мы можем анализировать породы в таком высоком разрешении с помощью рентгенофлуоресценции. Это полностью изменило наш взгляд на историю марсианских пород», — подчеркнул Тайс.
Что раскрывают породы
Анализ выявил два различных типа вулканических пород:
- Темноокрашенные породы, богатые железом и магнием, содержат срастания минералов, таких как пироксен и плагиоклазовый полевой шпат, с признаками измененного оливина.
- Более светлая порода, классифицируемая как трахиандезит, включает кристаллы плагиоклаза в калиевой основной массе.
Эти находки указывают на сложную вулканическую историю с множественными лавовыми потоками различного состава.
Проведенное исследователями термодинамическое моделирование показало, что уникальные составы образовались в результате высокодифференцированной фракционной кристаллизации — процесса разделения минералов при остывании расплавленной породы. Также обнаружены признаки возможного смешения лавы с богатым железом материалом марсианской коры (ассимиляции коры), что дополнительно изменило состав пород.
«Процессы, которые мы видим здесь — фракционная кристаллизация и ассимиляция коры — происходят в активных вулканических системах на Земле, — сказал Тайс. — Это позволяет предположить, что в этой части Марса могла существовать продолжительная вулканическая активность, которая, в свою очередь, могла обеспечить устойчивый источник различных соединений, используемых жизнью».
Это открытие имеет решающее значение для понимания потенциальной обитаемости Марса. Если на планете длительное время существовала активная вулканическая система, условия, подходящие для жизни, могли сохраняться в течение значительных периодов её ранней истории.
Миссия Mars Sample Return — совместный проект NASA и Европейского космического агентства — планирует доставить собранные образцы на Землю в течение следующего десятилетия. Их лабораторный анализ с помощью более совершенных методик позволит задать более детальные вопросы об истории пород и потенциальных биологических сигнатурах.
«Самая захватывающая работа еще впереди. Это исследование — только начало. Мы видим то, чего никогда не ожидали, и я думаю, что в ближайшие годы мы сможем уточнить наше понимание геологической истории Марса способами, которые мы даже не могли представить», — заключил Тайс.