В един от кратерите на Марс марсоходът "Пърси" на NASA изследва сух и пуст пейзаж — място, където преди милиарди години са текли реки.
Според ново откритие обаче делтата Джезеро на Марс не е единственият остатък от изобилните води, които някога са текли по повърхността. Инструментът RIMFAX на "Пърси" проникна по-дълбоко от всякога под кратера Джезеро и разкри обширна система, захранвана от течаща вода, съществувала много преди тази, която марсоходът изследва днес. Това от своя страна показва, че водата е текла по повърхността на Марс много по-дълго, отколкото личи само от повърхностните данни – откритие с важни последици за обитаемостта на планетата в миналото.
Комбинирано изображение от данни, събрани чрез радар, проникващ в почвата, и дигитален модел на релефа, изграден на базата на сателитни наблюдения. Синьо-зелените линии показват къде подповърхностните структури съвпадат с тези на повърхността. (NASA/JPL/UCLA/UiO/ETH Zurich)
„Като цяло RIMFAX разкрива по-широка речна система, отколкото се наблюдава от орбита, и сочи към по-продължителен период на речни отложения, водни изменения и условия, благоприятни за живот, отколкото се предполагаше досега в кратера Джезеро“, казва геомикробиологът Емили Кардарели от Калифорнийския университет в Лос Анджелис пред ScienceAlert. „RIMFAX разкри по-ранна подповърхностна делтова среда под съвременната делта, като по този начин изтегля още назад във времето периода на потенциална обитаемост на Джезеро.“
След дълги години целенасочени изследвания стана ясно, че Марс не винаги е бил сухото, ръждиво прашно кълбо, което виждаме днес. Множество доказателства показват, че някога водата е текла в изобилие – от оформени от вода ландшафти до минерали, които могат да се образуват единствено в присъствието на течна вода.
Това поражда и други въпроси. Един от най-важните за обитаемостта е колко дълго течната вода се е задържала на повърхността на Марс. По-дългият период означава по-голям прозорец за възникване на микроби – форма на живот, която учените смятат за най-вероятната, съществувала някога на Марс.
Като цяло марсианският пейзаж е запазен много добре в продължение на милиарди години, тъй като не е подложен на същите тектонични и атмосферни процеси, каквито действат тук, на Земята. Делтата Джезеро, която "Пърси" изследва, се смята, че е на около 3,7 милиарда години и датира от края на ноахийския до началото на хесперийския период.
Именно тогава се знае, че Марс е имал повърхностна вода – а течащата вода създава условия за по-силна ерозия и отлагане на седименти.
Образуването и развитието на някои минерални отложения в кратера Джезеро са озадачавали учените, по-специално единица, богата на карбонати и оливин, известна като Margin. За да разберат как се е формирала тази структура, изследователите използвали RIMFAX на "Пърси", за да проникнат дълбоко под повърхността в търсене на следи.
В рамките на 78 преминавания между септември 2023 г. и февруари 2024 г. марсоходът многократно извършвал измервания със своя радар, проникващ в почвата, като събирал данни по трасе с дължина около 6,1 километра. Тези измервания достигнали дълбочина над 35 метра.
Когато учените започнали да сглобяват данните, от тъмнината постепенно се разкрила скрита делтова структура.
„В момента, в който видяхме радарограмата от Sol 909, осъзнахме, че тази единица е по-прозрачна за радара в сравнение с други, които бяхме наблюдавали преди. Докато продължавахме движението си по единицата Margin, виждахме все по-дълбоко под повърхността – до 35 метра“, казва Кардарели. „Радарограмата от Sol 1052 беше особено вълнуваща, защото започнахме да различаваме сложни структури в дълбочина, каквито не бяхме виждали досега!“
Радарните данни разкриват множество слоеве скали, простиращи се дълбоко под земята, подредени в наклонени модели, които на Земята са типични за отлагане на седименти от вода, вливаща се в обширен басейн.
Изследователите също така идентифицирали лобови и канални структури, съответстващи на формиране от течаща вода, както и следи от ерозия, обратни отлагания и заровени скални късове.
„Това са обичайни характеристики за развитието на речни системи, макар че запазването им не винаги е гарантирано, тъй като речните системи са динамични“, отбелязва Кардарели.
Макар радарът да прониква само на десетки метри под повърхността на всяка отделна точка, комбинирането на измерванията по цялото трасе на Perseverance позволява на учените да възстановят много по-дебел слой отложения.
Този комбиниран анализ показва, че структурата Margin може да достига дебелина до 90 метра – резултат от множество епизоди на отлагане, между които има и признаци на ерозия.
Въз основа на геоложкия контекст на кратера Джезеро учените изчисляват, че регионът е приютявал функционираща делтова система още през ноахийския период – преди около 4,2 до 3,7 милиарда години.
„Оценяваме, че единицата Margin има действителна дебелина или вертикално простиране от поне 85 до 90 метра“, казва Кардарели. „Структурите, които описваме, варират по размер – от под един метър до стотици метри дължина.“
В съвкупност доказателствата показват, че Марс не е имал вода само за кратък период, а е преминал през множество фази, в които водата е текла и е оформяла повърхността му. Тази продължителна водна история разширява времевия прозорец, в който би могъл да се появи живот.
„Тази работа може също да има значение за запазването на потенциални биосигнатури и за обитаемостта в подповърхностните слоеве на кратера Джезеро“, пишат изследователите. „Фините вътрешни структури биха могли да съхранят минералния състав и геохимичните условия на минали водни събития и някога да са предоставяли условия, благоприятни за живот.“
Изследването е публикувано в списание Science Advances.
