За 1000 дней пребывания на Марсе марсоход преодолел древнюю систему рек и озёр, собрав по пути ценные образцы.

Отметив в декабре 2023 года свой 1000-й марсианский день на Красной планете, марсоход НАСА "Персеверанс" недавно завершил исследование дельты древней реки, которая свидетельствует о существовании озера, заполнившего кратер Джезеро миллиарды лет назад. На сегодняшний день шестиколесный исследователь собрал в общей сложности 23 образца, раскрывая в процессе геологическую историю этого региона Марса.

Один образец под названием "Залив Лефрой" содержит большое количество мелкозернистого кремнезёма - материала, который, как известно, сохраняет древние окаменелости на Земле. Другой образец, "Пик Отиса", содержит значительное количество фосфатов, которые часто ассоциируются с жизнью, как мы её знаем. Оба образца также богаты карбонатом, который может сохранять информацию об условиях окружающей среды в период формирования породы.

Об этих открытиях было рассказано во вторник, 12 декабря, на осенней встрече Американского геофизического союза в Сан-Франциско.

"Мы выбрали кратер Джезеро в качестве места посадки, потому что на орбитальных снимках видна дельта - явное свидетельство того, что когда-то кратер заполняло большое озеро. Озеро - это потенциально пригодная для жизни среда, а дельтовые породы - отличная среда для сохранения признаков древней жизни в виде окаменелостей в геологической летописи", - говорит научный сотрудник проекта «Персеверанс» Кен Фарли из Калифорнийского технологического института. "После тщательного исследования мы составили геологическую историю кратера, проследив его озерно-речную фазу от начала до конца".

Джезеро образовался в результате столкновения с астероидом почти 4 миллиарда лет назад. После посадки Персеверанс в феврале 2021 года команда миссии обнаружила, что дно кратера состоит из магматической породы, образовавшейся из магмы под землёй или в результате вулканической активности на поверхности. Впоследствии они обнаружили песчаник и аргиллит, что свидетельствует о появлении первой реки в кратере сотни миллионов лет спустя. Над этими породами залегают богатые солью аргиллиты, свидетельствующие о наличии неглубокого озера, которое подвергалось испарению. Команда считает, что со временем озеро выросло до 35 километров в диаметре и до 30 метров в глубину.

Позже быстро текущая вода принесла валуны из-за пределов Езеро, распределив их на вершине дельты и в других местах кратера.

"Мы смогли увидеть широкие очертания этих глав истории Джезеро на орбитальных снимках, но для того, чтобы понять всю хронологию в деталях, нужно было подойти поближе с помощью Персеверанс", - говорит Либби Айвз, постдокторант из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, которая управляет миссией.

Заманчивые образцы

Образцы, собранные Персеверанс, размером с кусок школьного мела, хранятся в специальных металлических трубках в рамках кампании Mars Sample Return, совместной работы НАСА и ЕКА (Европейского космического агентства). Доставка пробирок на Землю позволит учёным изучить образцы с помощью мощного лабораторного оборудования, которое слишком велико для полёта на Марс.

На этом рендере изображён прорыв воды через обод кратера Джезеро на Марсе, который сейчас исследует ровер НАСА Персеверанс. Вода попала в кратер миллиарды лет назад, образовав озеро, дельту и реки, прежде чем Красная планета высохла.

Чтобы решить, какие образцы собирать, Персеверанс сначала использует абразивный инструмент, чтобы стереть участок перспективной породы, а затем изучает химический состав породы с помощью точных научных приборов, включая построенный JPL планетарный прибор для рентгеновской литохимии, или PIXL.

На объекте, который команда назвала "Залив Биллс", PIXL обнаружил карбонаты - минералы, которые образуются в водной среде с условиями, благоприятными для сохранения органических молекул. Эти породы также изобиловали кремнезёмом - материалом, который отлично подходит для сохранения органических молекул, в том числе и тех, что связаны с жизнью.

"На Земле этот мелкозернистый кремнезём часто встречается в местах, которые когда-то были песчаными", - говорит Морган Кейбл из JPL, заместитель главного исследователя PIXL. "Именно в такой среде на Земле могли сохраниться останки древней жизни, которые были найдены позже".

Приборы Персеверанс способны обнаружить как микроскопические, похожие на окаменелости структуры, так и химические изменения, которые могли оставить древние микробы, но пока они не обнаружили ни того, ни другого.

В другом объекте, который исследовал PIXL и который называется "Водопад Узель", прибор обнаружил присутствие железа, связанного с фосфатом. Фосфат является компонентом ДНК и клеточных мембран всех известных видов земной жизни, а также входит в состав молекулы, которая помогает клеткам переносить энергию.

Оценив результаты исследования PIXL на каждом из этих участков, команда отправила марсоходу команды на сбор кернов горных пород поблизости: Лефрой-Бей был собран рядом с Биллс-Бей, а Отис-Пик - у водопада Узель.

"У нас идеальные условия для поиска признаков древней жизни: мы находим карбонаты и фосфаты, которые указывают на водную среду, пригодную для жизни, а также кремнезём, который отлично сохраняется", - говорит Кейбл.

Разумеется, работа Персеверанс ещё далека от завершения. В ходе четвёртой научной кампании миссии будет исследована окраина кратера Джезеро, недалеко от входа в каньон, где река когда-то затопила дно кратера. Вдоль края были обнаружены богатые карбонатные отложения, которые выделяются на орбитальных снимках как кольцо внутри кольца.

Подробнее о миссии

Ключевой целью миссии Персеверанс на Марсе являются астробиологические изыскания, в том числе поиск признаков древней микробной жизни.

Марсоход охарактеризует геологию и климат планеты в прошлом, подготовит почву для освоения Красной планеты человеком и станет первой миссией по сбору и хранению марсианской породы и реголита (разрушенной породы и пыли).

Последующие миссии НАСА в сотрудничестве с ЕКА (Европейским космическим агентством) отправят на Марс космические аппараты, которые соберут эти запечатанные образцы с поверхности и вернут их на Землю для углублённого анализа.

Миссия Mars 2020 Персеверанс является частью программы НАСА по исследованию Луны и Марса, которая включает в себя миссии «Артемида» на Луну, которые помогут подготовиться к освоению Красной планеты человеком.