Марсоход Curiosity обнаружил остатки волновой ряби на берегах древних неглубоких марсианских озер, датируемых 3,7 млрд лет назад. Хотя некоторые модели климатического прошлого Марса предполагают, что в этот период вода на его поверхности была покрыта льдом, новые данные показывают, что она была жидкой и находилась под открытым небом. Они также указывают на то, что жидкая вода, вероятно, сохранялась на поверхности планеты дольше, чем считалось ранее.
Миллиарды лет назад Марс, как и Земля, имел четко выраженную атмосферу, гидросферу, криосферу и литосферу. Марсианская атмосфера была достаточно теплой и плотной, чтобы на планете существовала обширная гидрографическая сеть. По оценкам астрономов, большая часть атмосферы и гидросферы Марса исчезла из-за потери магнитного поля.
Первые визуальные свидетельства богатого гидрографического прошлого Марса были обнаружены в 1970-х годах, когда зонд Mariner 9 сфотографировал древние сухие каньоны. С тех пор свидетельства множатся: от древних озерных и речных русел до глубоких океанов.
Однако до сих пор ведутся споры о том, когда именно исчезла эта вода и в каком виде. Некоторые палеоклиматические модели предполагают, что атмосфера Марса была достаточно плотной, чтобы вода на его поверхности оставалась жидкой в течение относительно долгого времени. С другой стороны, другие модели предполагают, что воды действительно было много, но она была покрыта слоем льда, когда климат планеты быстро охладился.
«Несмотря на наличие геоморфологических свидетельств активности поверхностных вод на Марсе, в климатических моделях нет единого мнения о точных условиях, сроках и продолжительности существования поверхностных вод, в частности о том, была ли стоячая вода стабильной в атмосферных условиях раннего Марса», — говорится в новом исследовании, проведенном под руководством Калифорнийского технологического института (Caltech).
Проанализировав новые данные, полученные с помощью марсохода Curiosity, авторы исследования выделяют новые геологические данные, свидетельствующие о том, что вода на поверхности Марса оставалась жидкой гораздо дольше, чем считалось ранее, застывая в виде неглубоких озер и прудов. «Продление периода присутствия жидкой воды увеличивает вероятность обитаемости микроорганизмов в более поздний период истории Марса», — объясняет Клэр Мондро, ведущий автор исследования, подробно описанного в журнале Science Advances, в блоге Калифорнийского технологического института.
Надежные доказательства существования древних незамерзающих озер
Геологические образования, проанализированные Мондро и ее коллегами, были обнаружены Curiosity в кратере Гейл — регионе, который марсоход исследует с августа 2012 года. Они граничат с двумя бывшими озерными руслами, одно из которых было обнаружено на обнажении Prow, в районе, ранее покрытом дюнами, а другое — возле скальной полосы Amapari Marker.
Структуры имеют вид крошечных гребней или более или менее регулярных волнистых линий. На Земле такого рода структуры обычно образуются на берегах под действием волн, которые регулярно набегают на них и размывают. «Форма ряби могла образоваться только под водой, открытой атмосфере и подверженной воздействию ветра», — объясняет Мондро.
Специалисты ищут эти особенности уже более двух десятилетий, впервые их обнаружила в 2004 году миссия Opportunity. Однако было неизвестно, скапливалась ли вода за этими образованиями, образуя озера или мелкие моря, или же она просто стекала. Подобные структуры были отмечены и Curiosity в 2014 году, но достоверных доказательств существования древних незамерзающих озер до сих пор не обнаружено.
Симметричные следы ряби (A) наблюдаются в обнажении Amapari Marker (AMB). Гребни ряби обозначены желтыми стрелками (A) и выровнены почти вертикально (белая стрелка) в последовательных слоях ряби. В плане (B) гребни ряби имеют линейную форму с редким диапозонным раздвоением, ориентированы последовательно (NO/SE). Блок ряби AMB вытянут в поперечном направлении, имеет постоянную толщину и перекрыт блоком плоских пластин. (C) Блок ряби AMB в местонахождении Amapari имеет толщину около 15 см и состоит из пяти мощных пластов, содержащих симметричные следы ряби. © NASA/JPL-Caltech/MSSS
Обнаруженная рябь имеет небольшие размеры — около 6 миллиметров в высоту и расстояние между ними 4-5 сантиметров. Это говорит о том, что они были образованы небольшими волнами. Компьютерное моделирование позволило исследователям сделать вывод, что глубина озер, из которых образовались эти волны, была менее 2 метров. Полученные данные также свидетельствуют о том, что рябь в горной полосе Amapari Marker образовалась несколько позже, чем в обнажении Prow.
Кроме того, дальнейший анализ показал, что рябь образовалась около 3,7 миллиарда лет назад — в период, когда, как первоначально считалось, атмосфера планеты истончалась, делая ее все более холодной и сухой. Новые данные свидетельствуют о том, что марсианский климат был еще достаточно теплым, а атмосфера — достаточно плотной, чтобы на ее поверхности сохранялась жидкая вода, что ставит под сомнение некоторые прежние гипотезы.
