Марсоход обнаружил вулканические породы, следы текущей воды и некоторые материалы, необходимые для жизни.
Марсоход Perseverance сделал селфи - композицию из десятков снимков - над скалой Рошетт в сентябре 2021 года. JPL-CALTECH/NASA, MSSS
В августе 2021 года на дне одинокого кратера новейший марсоход раскопал один из своих первых камней.
Ударный бур, прикрепленный к манипулятору ровера Perseverance, соскреб пыль и верхушку на несколько миллиметров со скального обнажения в круге шириной 5 сантиметров. Сверху одна из камер ровера зафиксировала то, что выглядело как разбитые осколки, прижатые друг к другу. Очевидным стало наличие взаимосвязанных кристаллических текстур. Эти текстуры были не такими, как ожидали большинство ученых, потративших годы на подготовку к миссии.
Затем ученые наблюдали по видеоконференции, как два спектрометра ровера выявляют химический состав этих сетчатых текстур. Видимые формы вместе с химическим составом показали, что эта порода, названная Рошетт, имеет вулканическое происхождение. Она не состояла из слоев глины и ила, которые можно было бы найти на дне бывшего озера.
Прозванный Перси, ровер прибыл в кратер Джезеро два года назад, 18 февраля 2021 года, вместе со своим помощником - вертолетом Ingenuity. Самый сложный космический аппарат для исследования марсианской поверхности, "Перси" опирается на работу ровера Curiosity, который находится на Марсе с 2012 года, роверов-близнецов Spirit и Opportunity, ровера Sojourner и других посадочных аппаратов.
Но главная цель Perseverance другая. В то время как предыдущие марсоходы фокусировались на марсианской геологии и понимании окружающей среды планеты, Перси ищет признаки прошлой жизни. Джезеро было выбрано для миссии "Марс-2020", потому что с орбиты оно кажется бывшим озером, где могли процветать микробы, а его большая дельта, вероятно, сохранит любые их следы. Сверля, соскабливая и собирая куски Красной планеты, марсоход с помощью семи научных приборов анализирует эти куски на наличие каких-либо признаков древней жизни. Он также собирает образцы для возвращения на Землю.
Где на Марсе находится Perseverance?
После посадки на Красную планету Perseverance в течение нескольких месяцев проверял свои механизмы и инструменты, прежде чем исследовать дно кратера Джезеро. Затем Персеверанс отправился в дельту, прибыв туда в апреле 2022 года. Марсоход исследовал фронт дельты до декабря, после чего аккуратно отложил образцы на поверхности. Далее он направляется к вершине дельты.
Путешествие Перси
1 Место посадки Perseverance
2 Место первого бурения
3 Абразивная обработка породы Рошетт
4 Perseverance направляется к дельте
5 Perseverance прибывает на дельтовый фронт
6 Начало кампании на дельтовом фронте
7 Местонахождение "Персеверанс" по состоянию на начало февраля 2023 года
После посадки "мы смогли начать собирать воедино историю того, что произошло на Джезеро, и она довольно сложна", - говорит Брайони Хорган, планетарный ученый из Университета Пердью в Вест-Лафайетте, штат Индиана, которая помогает планировать повседневные и долгосрочные операции "Перси".
Вулканические породы - это лишь один из сюрпризов, обнаруженных марсоходом. Сотни исследователей, изучающих данные, которые "Персеверанс" прислал на данный момент, теперь имеют некоторые подсказки о том, как кратер развивался с течением времени. Этот бассейн был свидетелем текущей лавы, по крайней мере, одного озера, которое существовало, возможно, десятки тысяч лет, текущих рек, которые создали грязевую и песчаную дельту, и сильных наводнений, которые принесли камни из далеких мест.
Прошлое Езеро оказалось более динамичным, чем предполагали ученые. Эта изменчивость замедлила поиск осадочных пород, но она также указала на новые ниши, где могла зародиться древняя жизнь.
По словам Хоргана, настойчивость позволила обнаружить углеродсодержащие материалы - основу жизни на Земле - в каждом образце, который он обработал. "Мы видим это повсюду". И марсоходу еще многое предстоит исследовать.
На дне кратера Езеро (на снимке 28 июля 2021 года) "Персеверанс" обнаружил породы вулканического происхождения, а не осадочные породы, которые ученые ожидали увидеть на дне высохшего озера. JPL-CALTECH/NASA, ASU, MSSS
Perseverance находит неожиданные камни.
Джезеро - это неглубокий ударный кратер диаметром около 45 километров к северу от экватора планеты. Кратер образовался примерно между 3,7 и 4,1 миллиардами лет назад, в первый миллиард лет существования Солнечной системы. Он расположен в более старом и гораздо более крупном ударном бассейне, известном как Исидис. На западном изгибе Джезеро вытравленное русло древней реки переходит в высохшую веерообразную дельту на дне кратера.
Эта дельта "похожа на мигающий указатель, прекрасно видимый с орбиты, который говорит нам о том, что здесь был водоем", - говорит астробиолог Кен Уиллифорд из Космического института науки Blue Marble в Сиэтле.
Perseverance приземлился на дно кратера примерно в двух километрах от передней части дельты. Ученые думали, что найдут там уплотненные слои почвы и песка, в основании того, что они назвали озером Джезеро. Но ландшафт сразу же выглядел иначе, чем ожидалось, говорит планетарный геолог Кэтрин Стэк Морган из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. Стэк Морган является заместителем научного сотрудника проекта Perseverance.
На снимках крупным планом абразивной породы со дна кратера Езеро видна отчетливая кристаллическая структура.
В течение первых нескольких месяцев после посадки команда миссии "Марс-2020" медленно и осторожно проверяла движения и приборы ровера. Но уже после первого реального научного бурения вблизи места посадки исследователи на Земле поняли, что они нашли. Текстура породы, по словам Стэка Моргана, была "хрестоматийной текстурой вулканической породы". Она выглядела как потоки вулканической лавы.
В течение следующих шести месяцев на дне кратера было обнаружено еще несколько пород с магматической текстурой. Некоторые из наиболее интересных пород, включая Рошетт, демонстрировали кристаллы оливина по всей поверхности. "Кристаллическая ткань, очевидно, была охлаждена из расплава, а не перенесена зернами", как это было бы в случае осадочного образца, говорит Эбигейл Оллвуд из Лаборатории реактивного движения. Она руководит прибором PIXL, который использует рентгеновский луч для определения состава каждого образца.
Сейчас ученые считают, что дно кратера заполнено магматическими породами, образовавшимися в результате двух отдельных событий - оба после создания кратера, то есть более поздних, чем 3,7-4,1 миллиарда лет назад. В одном случае магма из глубин планеты вытолкнулась на поверхность, остыла и затвердела, а затем была обнажена эрозией. В другом меньшие потоки лавы вытекали на поверхность.
Через некоторое время после этих событий вода хлынула с близлежащих нагорий в кратер, образовав озеро глубиной в десятки метров, которое, по мнению некоторых членов команды, просуществовало не менее десятков тысяч лет. Приборы Перси показали, как вода изменила магматические породы: Например, ученые обнаружили сульфаты и другие минералы, для образования которых необходима вода, и увидели пустые ямы в трещинах горных пород, куда вода вымывала материал. Когда вода стекала по рекам в озеро, она откладывала ил и грязь, образуя дельту. Наводнение принесло валуны шириной 1,5 метра из той далекой местности. Все эти события предшествовали высыханию озера, которое могло произойти около 3 миллиардов лет назад.
Образцы керна, которые "Персеверанс" собирает и хранит на борту для последующего возвращения на Землю, могут указать дату образования магматических пород, а также время пересыхания марсианской поверхности. В это время озеро Езеро и другие влажные среды могли быть достаточно стабильными для зарождения и выживания микробной жизни.
"Точное определение геологической шкалы времени имеет решающее значение для понимания Марса как пригодного для жизни мира", - говорит Стэк Морган. "И мы не можем сделать это без образцов на сегодняшний день".
Примерно через год после посадки на Марс Perseverance проехал несколько километров по дну кратера до фронта дельты - где он столкнулся с совершенно другой геологией.
Дельта может содержать признаки древней жизни.
Дельты обозначают стоячие, долговременные водоемы - стабильные места, в которых может существовать жизнь. Кроме того, со временем дельта разрастается, задерживая и сохраняя органические вещества.
Песок и ил, оседающие в месте впадения реки в озеро, превращаются в осадочный материал, образуя дельту в форме веера. "Если между этими отложениями оказывается какой-либо биологический материал, он очень быстро оказывается погребенным", - говорит геолог Марса Ева Шеллер из Массачусетского технологического института, исследователь из команды Перси. "Это создает такую среду, которая очень, очень хорошо сохраняет органические вещества".
Исследуя фронт дельты с апреля 2022 года по декабрь 2022 года, "Персеверанс" обнаружил некоторые из осадочных пород, которые он искал.
Осадочные породы, состоящие из слоев песка и ила, обнаружились в районе фронта дельты (показано 16 апреля 2022 года), который "Персеверанс" исследует с апреля прошлого года. JPL-CALTECH/NASA, ASU
Несколько приборов ровера увеличили изображение текстур и форм скал, а другие приборы собрали подробную спектральную информацию, выявив элементы, присутствующие в этих породах. Объединив эти данные, исследователи смогут собрать воедино информацию о том, из чего состоят породы и какие процессы могли изменить их в течение веков. Именно этот химический состав может выявить признаки древней марсианской жизни - биосигнатуры. Ученые все еще находятся на ранних стадиях этих анализов.
По словам Оллвуда, однозначного признака жизни не будет. Вместо этого марсоход, скорее всего, обнаружит "совокупность характеристик", постепенно накапливая доказательства того, что здесь когда-то существовала жизнь.
Химические характеристики, позволяющие предположить наличие жизни, скорее всего, скрываются в осадочных породах, подобных тем, которые Perseverance изучал на фронте дельты. Особенно интересны породы с чрезвычайно мелкозернистым илом. По словам Хоргана, именно в таких грязевых отложениях - по крайней мере, в дельтах на Земле - сосредоточены органические вещества. Однако до сих пор марсоход не обнаружил этих илистых материалов.
Но в изученных осадочных породах были обнаружены карбонаты, сульфаты и неожиданные соли - все материалы, указывающие на взаимодействие с водой и важные для жизни, какой мы ее знаем. По словам Хоргана, "Перси" обнаружил углеродные вещества в каждой породе, которую он обрабатывал.
"У нас есть несколько действительно интересных результатов, которыми мы очень хотим поделиться с общественностью", - говорит Хорган об исследовании фронта дельты. Некоторые из этих деталей могут быть раскрыты в марте на Конференции по изучению Луны и планет.
Perseverance оставляет образцы для будущей миссии.
По состоянию на начало февраля Perseverance собрал 18 образцов, включая кусочки обломков Марса и керны горных пород, и хранит их на борту в герметичных капсулах для последующего возвращения на Землю. Образцы взяты со дна кратера, из пород дельтового фронта и даже из разреженной марсианской атмосферы.
В последние недели 2022 года и первые недели 2023 года марсоход сбросил - вернее, аккуратно положил - половину собранных образцов, а также трубку, которая покажет, содержатся ли в образцах какие-либо земные загрязнения. Эти захваченные кусочки Марса теперь находятся в передней части дельты, в заранее определенном месте, называемом районом Трех форков.
Perseverance поместил тайник с образцами в районе Трех Форкс в декабре и январе. Если марсоход не сможет работать, когда будущая миссия прибудет на Марс, образцы можно будет собрать и вернуть на Землю. JPL-CALTECH/NASA, MSSS
Если Perseverance не будет функционировать достаточно хорошо, чтобы передать свои бортовые образцы, когда прибудет будущий космический аппарат для возвращения образцов, этот аппарат заберет эти образцы с места падения и доставит на Землю.
В настоящее время исследователи работают над проектом совместного полета на Марс НАСА и Европейского космического агентства, который мог бы доставить эти образцы. Запущенный в конце 2020-х годов, он приземлится рядом с марсоходом Perseverance. Перси перенесет образцы на небольшую ракету, которая будет запущена с Марса и вернется на Землю в 2030-х годах. Затем лабораторные исследования могли бы подтвердить то, что уже обнаружил Perseverance, и открыть гораздо больше.
Тем временем "Перси" поднимается вверх по дельте, чтобы исследовать ее вершину, где еще могут быть обнаружены илистые осадочные породы. Следующая цель - край некогда озера, где когда-то давно было мелководье. Это место больше всего волнует Уиллифорда. По его словам, многое из того, что мы знаем об истории развития жизни на Земле, происходит из среды с мелководьем. "Именно там начинают формироваться действительно богатые подводные экосистемы", - говорит он. "Там так много всего происходит в химическом отношении".
Perseverance высадился на Марс в феврале 2021 года. По состоянию на начало февраля этого года марсоход собрал 18 образцов - и половину из них поместил на хранение для будущего потенциального возвращения на Землю.
Спасибо за интересную публикацию
Вам спасибо, за комментарий.