Вопрос о том, была ли когда-нибудь на Марсе жизнь, интересует научное сообщество (и не только) уже несколько десятилетий. В основе этих исследований лежит понимание климата Красной планеты, которая, согласно данным космических миссий, имела жидкую воду на своей поверхности около трех миллиардов лет назад.
Теперь в новом исследовании найдены доказательства того, что на древнем Марсе какое-то время был холодный, ледяной и сухой климат, а не теплый и влажный. Это открытие основано на анализе материалов из кратера Гейл, проведенном марсоходом НАСА Curiosity, которые обнаруживают сходство с почвами Ньюфаундленда в Канаде, области с субарктическим климатом.
Рентгеноаморфные материалы в кратере Гейл
Кратер Гейл на Марсе, диаметр которого составляет около 154 км, демонстрирует множество признаков присутствия воды на протяжении всей своей истории. Ученые заинтересованы в том, чтобы понять, какими были условия окружающей среды, когда он был заполнен водой.
Кратер Гейл на Марсе. Выше — обведенное овалом место посадки марсохода НАСА Curiosity.
Марсоход НАСА Curiosity исследует этот кратер с 2012 года, собирая важнейшие данные о марсианской почве и горных породах. Среди наиболее значимых открытий — наличие материала, известного как рентгеноаморфный материал.
Эти материалы, составляющие от 15 до 73 % проанализированных образцов, не обладают повторяющейся атомной структурой, характерной для кристаллических минералов, и поэтому не могут быть легко охарактеризованы с помощью дифракции рентгеновских лучей. Этот метод анализа используется для выявления уникальных отпечатков минералов, но не эффективен для аморфных материалов.
Энтони Фельдман, почвовед и геоморфолог из Института исследования пустынь (DRI), объясняет, что рентгеноаморфные материалы похожи на «суп из различных элементов и химических веществ, накладывающихся друг на друга». Химический анализ образцов из кратера Гейл показал, что эти материалы богаты железом и кремнием, но бедны алюминием, что говорит об особых условиях окружающей среды во время их формирования.
Аналогия с субарктическим климатом
Чтобы лучше понять эти условия, Фельдман и его команда изучили похожие почвы в трех местах на Земле:
- Нагорье Национального парка Грос Морн в Ньюфаундленде (Канада) с климатом субарктического типа.
- Горы Кламат в Северной Калифорнии, характеризующиеся средиземноморским климатом с жарким, сухим летом и холодной, влажной зимой.
- Район Пикхандл-Галч на западе Невады с пустынным климатом.Только почвы Ньюфаундленда с его холодным субарктическим климатом показали химические и структурные характеристики, схожие с характеристиками грунта кратера Гейла.
График, показывающий характеристики трех проанализированных земных почв и сходство канадского субарктического климата с рельефом кратера Гейл, проанализированным Curiosity.
Это говорит о том, что вода, присутствовавшая в кратере Гейла в период геологической активности Марса, вероятно, была связана с холодным, почти ледяным климатом. Это контрастирует с гипотезой о теплом и влажном Марсе, предполагая вместо этого субарктические условия, подобные тем, что встречаются в земных регионах, таких как Ньюфаундленд или Исландия.
Рентгеноаморфный материал считается относительно нестабильным, так как атомы еще не организовались в определенные кристаллические формы. Однако холодные условия замедляют кинетические процессы, что позволяет этим материалам сохраняться в геологических временных масштабах. Именно поэтому он был обнаружен Curiosity на Марсе.
Последствия для климата Марса
Это открытие имеет решающее значение для понимания того, как аморфные материалы могут формироваться и сохраняться в холодной среде, но, что еще важнее, оно дает ценные сведения о климатических условиях на Марсе.
Оно позволяет предположить, что на Марсе мог быть ледниковый период, когда среднегодовая температура была близка к нулю. Эти результаты не только опровергают идею о теплом и влажном Марсе, но и открывают новые возможности для изучения климата и потенциальной обитаемости планеты (в прошлом, настоящем и будущем).
Понимание прошлых экологических условий Марса имеет решающее значение для ответа на вопрос, могла ли на этой планете когда-либо существовать жизнь. Постепенно, шаг за шагом, эти открытия способствуют формированию все более полной картины геологической и климатической истории планеты.
С исследованием, опубликованным в журнале Communications Earth & Environment, можно ознакомиться здесь.
