Марсоход «Чжужун» обнаружил под марсианской поверхностью слои осадочных пород, образованных волнами. Находка сделана в районе предполагаемого океана, существовавшего около четырех миллиардов лет назад. Полученные данные свидетельствуют о том, что на Красной планете действительно был огромный океан с волнами и приливами, способными формировать береговые линии.
Дебаты о возможности наличия океана на Марсе появились в семидесятых годах, во времена миссии «Викинг». сфотографировали В северном полушарии планеты образовалась огромная впадина, напоминающая высохшее морское дно с изгибами по краям, похожими на береговую линию. Ученые полагают, что океан существовал в прошлом, когда атмосфера была плотной и удерживала тепло, позволяя воде оставаться жидкой.
У исследователей появились вопросы касательно рельефа «марсианского побережья». Почему поверхность неровная с перепадами высот до 10 километров? На Земле береговые линии относительно ровные, без таких больших перепадов. Куда исчезла вода? Сейчас на Марсе есть водяной лед в полярных шапках, но его недостаточно, чтобы заполнить часть такого огромного водоема, даже если весь растаял бы.
Дальнейшие миссии NASA показалиБольшая часть воды либо ушла в космос, либо оказалась под поверхностью в форме льда или минералов. Главной тайной остаётся неравномерность древней линии берега.
В 2007 году американский астроном Майкл Манга… Michael Manga) из Калифорнийского университета в Беркли предложил объяснение. Он заключил, что огромные вулканы в районе провинции Фарсида Там располагается самый крупный вулкан Солнечной системы. ОлимпВымерший вулкан сместил ось вращения Марса, что повлияло на поверхность планеты: ровный берег стал похожим на «гармошку». Согласно расчетам ученого, это произошло примерно 3,7 миллиарда лет назад, когда Фарсида уже существовала.
В 2017 году Манга уточнил свою теорию. Выяснилось, что Марс менял свое вращение во время роста вулканического региона Фарсида, начавшегося около четырех миллиардов лет назад. Гигантские вулканы «качали» планету, как груз на вращающейся тарелке, из-за чего береговая линия древнего океана стала неровной. Такой вывод Манга сделал с помощью компьютерного моделирования. Прямых доказательств существования на Красной планете океана все равно не хватало.
В 2021 году китайский марсоход «Чжужун» совершил мягкую посадку на Равнине УтопияПри выборе места руководствовалась одной основной причиной.
Утопия — огромная равнина на Марсе, занимающая площадь примерно такую же, как у Европы. Её образовало падение метеорита миллиарды лет назад. Сейчас это плоская поверхность с пылью и камнями. Учёные считают, что когда-то давно это было дно древнего океана.
Марсоход «Чжужун» функционировал на Красной планете с мая 2021 года по май 2022 года. Робот проделал путь в 1,9 километра вдоль древних обрывов, которые ученые полагают могли быть берегом океана, и передал 940 гигабайт научных данных. В ходе работы «Чжужун» применял георадар, способный «просвечивать» грунт на глубину до 80 метров. Этот прибор помогал ученым в поиске подземных структур: границ между слоями пород, следов воды или других аномалий.
В результате обработки части данных георадара, проведенной Мангой и его коллегами из США и Китая, были обнаружены под Равниной Утопии наклонные пласты песка толщиной до 10 метров, расположенные под слоем пыли и камней.
Исследователи сопоставили эти сведения с данными радарных снимков земных отложений, сформированных волнами. Обнаружено поразительное сходство. Марсианские породы наклонены под углом 15 градусов к предполагаемому древнему берегу — почти идентично углу наклона земных пород. «пляжных отложений» На Земле такой же угол наклона имеют структуры, образованные морскими волнами.
Пляжные отложения — особый тип песка и гальки, образующийся на границе воды и суши.
Слои песка, гальки и других материалов накапливаются вдоль берега водоемов под действием волн, приливов и течений. На Земле такие отложения, толщиной как под поверхностью Марса, формируются миллионами лет. Вода «сортирует» песчинки по размеру, укладывая их под определенным углом, создавая характерные наклонные слои.
Учёные считают, что наклонные пласты песка на Марсе — следствие длительного воздействия воды, а не случайных куч песка, хаотичных обломков метеоритов или потоков лавы.
Измерения прибора позволили учёным установить размер частиц марсианского песка, который совпадает с размером песчинок на земных пляжах — от 0,1 до двух миллиметров.
Эти отложения, подобно страницам книги, повествуют о том, как волны перемещали песок по берегу. Песок мог поступать в океан через реки, следы которых уже обнаружены на Марсе. пояснил Манга.
Важно, что над «пляжными слоями» залегают десять метров пород — скорее всего, следы пылевых бурь и извержений, которые могли сохранить берег миллиарды лет назад. По мнению американских ученых, марсианские отложения, возможно, не подвергались эрозии и сохранились в первозданном виде.
Китайские исследователи предлагают другое мнение. По их мнению, за миллиарды лет марсианский климат (ветры, перепады температур, химические реакции) разрушил эти слои, «перемешал» породы и засыпал их пылью. Сейчас марсоходу приходится искать едва заметные следы древних пляжей.
Марсианские берега — это особенная «капсула времени», помогающая разобраться, каким образом Марс изменился с влажного мира в сухой.
Формирование пляжей волнами требует от океана отсутствия льда. Значит, климат Марса напоминал земной: с дождями, реками и умеренными температурами. Возможно, этот влажный период длился десятки миллионов лет — достаточно долго для возникновения жизни, — подчеркнул Манга.
Береговые линии служат прекрасным местом для обнаружения следов бывшей жизни. Некоторые гипотезы утверждают, что первые микроорганизмы могли возникнуть именно в прибрежных зонах — на границе океана и суши, где пресная вода смешивается с соленой, а минералы из горных пород соединяются со светом солнца. Такое место можно назвать «химической лабораторией» для образования сложных молекул.
Команда Манга подтвердила наличие океана на Марсе четыре миллиарда лет назад. Возникают вопросы о его продолжительности и о возможности существования жизни на планете.
На поиск ответов направлены текущие и будущие миссии, в том числе марсоход. Perseverance В ходе сбора образцов для доставки на Землю рассматривается возможность целевого изучения участков с признаками морского происхождения будущими экспедициями. Под песчаным покровом Равнины Утопии могут скрываться не только реликвии волн, но и следы жизни.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.