Curiosity нашёл признаки тёплых подземных вод на Марсе
Марсоход Curiosity обнаружил в кратере Гейла признаки того, что под поверхностью древнего Марса могли миллионы лет сохраняться тёплые и химически активные водные системы. Вывод основан на анализе 20 образцов пород, взятых на разных высотах горы Шарп. Для астробиологии это важнее очередного подтверждения, что на Марсе когда-то текла вода: речь идёт о среде, которая могла пережить исчезновение озёр и рек.
Главный индикатор новой работы — кристаллы гематита. Curiosity показал, что в верхних слоях кратера они очень малы, менее 10 нанометров, а в нижних достигают примерно 65 нанометров. Учёные связывают такую разницу с оствальдовским созреванием, процессом, при котором при стабильных условиях мелкие кристаллы постепенно растворяются, а вещество наращивает более крупные. Иными словами, нижние слои формировались не в кратком эпизоде увлажнения, а в среде, где вода сохранялась достаточно долго.
Дополнительный аргумент дал гетит, обнаруженный в верхних слоях. Этот минерал может превращаться в гематит при изменении температуры и химии среды, что указывает на смену геохимического режима по мере высыхания планеты. Авторы интерпретируют картину так: в более поздний период поверхность уже стала холодной, вода там была нестабильна и быстро исчезала, а ниже сохранялись подземные резервуары с более мягкими условиями.
По оценке исследователей, такие подповерхностные системы могли существовать до 4,7 млн лет. В геологическом масштабе это короткий срок, но для микробной жизни он не выглядит пренебрежимо малым. На Земле сообщества микроорганизмов живут в горячих источниках, базальтовых породах и глубинных водоносных горизонтах, где солнечный свет вообще не нужен. Поэтому фокус смещается с древних береговых линий на породы, которые могли экранировать воду от испарения и радиации.
История поиска воды на Марсе
Curiosity работает в кратере Гейла с 2012 года и последовательно собирает геологическую историю Марса по слоям горы Шарп. Ранее марсоход уже находил глины, сульфаты и органические молекулы, то есть признаки того, что условия в кратере менялись от более влажных к более сухим. Новые данные укладываются в ту же линию, но уточняют важную деталь: обитаемая среда могла уходить не только во времени, но и под поверхность.
Эта версия хорошо сочетается с результатами Perseverance, который с 2021 года исследует кратер Езеро. Там аппарат изучает дельту древней реки и отбирает образцы для будущей доставки на Землю, хотя сама программа возврата проб в последние два года несколько раз пересматривалась из-за бюджета и архитектуры миссии NASA. Если Curiosity помогает понять длительность существования подземной воды, то Perseverance ищет осадочные породы, где могли сохраниться биосигнатуры на поверхности и у кромки древнего озера.
Есть и европейский интерес к той же теме. Ровер Rosalind Franklin в составе миссии ExoMars, запуск которой сейчас запланирован на 2028 год, должен бурить поверхность Марса на глубину до двух метров. Именно такие миссии выглядят логичным следующим шагом, если наиболее перспективные следы древней жизни действительно скрыты не в пейзаже, а в защищённых от окисления и ультрафиолета слоях породы.
Новая работа также поддерживает сценарий постепенного похолодания Марса, а не одномоментной потери воды. Ранее орбитальные и наземные данные уже указывали на карбонаты, которые связывали углекислый газ в породах и ослабляли парниковый эффект. Изотопные измерения, в свою очередь, говорили о сильном испарении и утечке воды. Теперь к этой картине добавляется промежуточный этап, когда поверхность уже деградировала, а подземные резервуары ещё сохраняли пригодную для химической эволюции среду.
Для планирования будущих миссий это практический, а не академический вывод. NASA и ESA придётся выбирать между безопасной посадкой в хорошо изученных районах и доступом к породам, которые лучше хранят следы подземной гидрологии. Ответ может появиться уже в конце десятилетия, когда станут ясны окончательная конфигурация программы Mars Sample Return и профиль бурения ExoMars.
