На протяжении почти трех лет марсоход NASA Perseverance исследует Марс в поисках признаков микроскопической жизни, как прошлого, так и настоящего.
Команда под руководством Калифорнийского университета и Университета Осло установила на основе данных с радарного прибора марсохода наличие древнего озера в кратере Езеро.
На Марсе древний кратер, образовавшийся из-за падения метеорита к северу от экватора, был наполнен водой и покрылся на дне слоями осадочных пород, как выяснили ученые в новом исследовании.
В результате отступа озера отложения реки, её кормившей, сложились в обширную дельту. На протяжении столетий оседание и разрушение горных пород в кратере привели к формированию геологических образований, которые сейчас видны на его поверхности.
Открытие озёрных отложений на дне кратера Езеро даёт основание полагать, что остатки прошлых жизней можно обнаружить в землях и скалах, собранных марсоходом Perseverance.
Работа RIMFAX, радара Perseverance
С мая по декабрь 2022 года Perseverance передвинулся из дна кратера Езеро в дельту — большое пространство осадочных пород трех миллиардов лет, которое с орбиты похоже на земные речные дельты.
Радиолокатор RIMFAX, размещенный на марсоходе, по мере его продвижения к дельте передавал вниз радиоволны с шагом в 10 сантиметров, регистрируя отраженный сигнал с глубины примерно 20 метров под землей.
С орбиты можно наблюдать и изучать различные отложения, но нельзя утверждать с уверенностью, является ли наблюдаемое их первоначальным состоянием или результатом длительной геологической истории. Чтобы выяснить это, необходимо исследовать под поверхностью, что и делают ученые с помощью RIMFAX. RIMFAX позволяет им заглянуть в глубину отложений и увидеть верхнюю поверхность дна погребенного кратера.
Приведённая анимация демонстрирует работу прибора RIMFAX, выполняющего радиолокационные измерения глубины залегания грунта на границе дна кратера и его дельты в кратере Езеро.
В кратере Езеро обнаружено озеро древнего происхождения.
Исследованиями и испытаниями аппарата RIMFAX на Земле учёные много лет изучали, как определить структуру и состав подземных слоёв по радиолокационным данным.
На Марсе при помощи RIMFAX выявлены два периода отложения осадочных пород, разделенные двумя периодами эрозии. Исследование Калифорнийского университета и Университета Осло подтверждает неравномерность дна кратера под дельтой, что указывает на период эрозии перед отложением озерных осадков.
Радарные снимки демонстрируют регулярную горизонтальную форму отложений, аналогичную отложениям земных озер. Исследования ранее предполагали наличие озерных отложений, однако данное исследование это доказало.
Цветная карта HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) на борту Mars Reconnaissance Orbiter демонстрирует траекторию Perseverance по дну кратера Езеро к дельте (белые линии). Красным и зеленым пунктиром обозначены участки, где данные RIMFAX подтверждают наличие отложений древних озер. Вставленная карта справа иллюстрирует путь марсохода с момента посадки.
Могла ли существовать жизнь?
RIMFAX показывает, что осаждение и эрозия чередовались на протяжении эпох перемен климата. Второй период отложения пород начался при колебаниях уровня озера, когда река сформировала обширную дельту. Ранее она простиралась глубже в озеро, чем сейчас, но была разрушена ближе к устью реки.
Наблюдения подтверждают правильность догадок о геологической истории кратера Езеро, сформулированных ранее на основании снимков Марса.
Изменения в горных породах свидетельствуют о масштабных изменениях марсианской среды, которые изучаются учеными различными исследованиями и приборами последние годы.
Второе свидетельство – значимость образцов, собранных Perseverance за три года. Прошлое лето, 29 января 2023 года, JPL подтвердила успешное извлечение последнего из десяти образцов, отложенных в районе Three Forks. Собранные марсоходом различные породы, атмосферные образцы и пыль помещены в титановые трубки.
Если когда-то на Марсе существовала жизнь, а в озере, располагавшемся в кратере Езеро, размножались микроорганизмы, образцы Perseverance должны содержать их следы. Керны магматических и осадочных пород считаются одними из наиболее перспективных для получения информации об истории геологических процессов, происходивших в кратере Езеро после его образования почти 4 миллиарда лет назад, но также могут свидетельствовать о наличии жизни на Красной планете в прошлом.
В 2027-2028 годах миссия NASA и ESA Mars Sample Return будет заниматься извлечением и возвращением образцов на Землю.