Curiosity предоставил новую информацию о том, как Марс стал таким негостеприимным
Марсоход Curiosity обнаружил в кратере Гейла карбонаты с аномально высоким содержанием тяжелых изотопов углерода и кислорода. Эти показатели в два-три раза превышают земные и являются рекордными для всех изученных марсианских материалов. Данные свидетельствуют о том, что климат планеты в прошлом переживал экстремальные циклы испарения и замерзания, что исключало возможность существования жизни на поверхности в тот период.
Климатическая летопись в камне
Ученые проанализировали изотопный состав карбонатных минералов с помощью приборов SAM и TLS на борту ровера. Легкие изотопы углерода и кислорода при испарении воды улетучиваются в атмосферу, тогда как тяжелые накапливаются в породах. Зафиксированные значения указывают на экстремальное испарение, которое могло происходить только в двух сценариях: чередование влажных и засушливых периодов либо образование карбонатов в сверхсоленой воде при криогенных температурах.
Два сценария древнего климата
Первый механизм предполагает циклы увлажнения и высыхания кратера Гейла. Второй — формирование минералов в ледяной рапе. Оба режима делают поверхность Марса непригодной для биосферы. Как отмечает ведущий автор исследования Дэвид Бертт из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда, полученные данные не подтверждают существование древней поверхностной жизни, но не исключают возможность подповерхностной биосферы, которая могла существовать до образования этих карбонатов.
Подобные климатические гипотезы выдвигались и ранее на основе моделирования и изучения минералов, однако впервые они получили прямое изотопное подтверждение из образцов горных пород. Результаты опубликованы 9 октября 2024 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
До этого открытия ученые располагали лишь косвенными признаками сложной климатической истории Марса. Данные орбитальных аппаратов указывали на наличие древних речных русел и озер, но не давали ответа о точных условиях их существования. Изотопный анализ карбонатов из кратера Гейла впервые позволяет количественно оценить масштабы испарения и замерзания воды на планете миллиарды лет назад.
Исследование кардинально меняет представление о потенциале обитаемости Марса. Если климат в период формирования карбонатов был столь экстремальным, то окно возможностей для возникновения жизни на поверхности было крайне узким. Это означает, что поиски следов биосферы необходимо сместить в более древние геологические слои или в подповерхностные регионы, где условия могли оставаться стабильными дольше. Будущие миссии по возвращению образцов с Марса станут решающим этапом в проверке этих гипотез.
