Минеральная летопись марсианской истории

Проанализировав с помощью новых современных методов данные, полученные марсоходом Curiosity, сотрудники группы сопровождения миссии составили более полное представление об участке поверхности Марса с большим количеством необычных минеральных прожилок разнообразного химического состава. Ровер тщательно исследовал светлые и темные прожилки, найденные на площадке под названием «Город-сад» (Garden City), где часть этих образований возвышается на несколько сантиметров над выступом коренных пород, в которых они возникли.

Минеральные прожилки в каменистой почве площадки «Город-сад» у подножья горы Шарп, обнаруженные марсоходом Curiosity, различаются по толщине и яркости.

Разнородный состав вещества в многократно пересекающихся прожилках свидетельствует о нескольких эпизодах появления водных потоков, двигавшихся по трещинам в коренных породах. Во время особенно влажных периодов появление воды приводило к отложению в этих трещинах растворенных веществ, существенно отличающихся по составу от возникших при других условиях окружающей среды. Расшифровывая такие «подсказки», ученые получают четкие и однозначные представления о том, как экология древнего Марса менялась с течением времени. Также появляется возможность установить, откуда текли различные потоки.

Исследователи использовали бортовой прибор ChemCam (Chemistry and Camera) для получения спектров газообразных веществ, возникающих при испарении поверхностных пород в результате облучения лазерным импульсом. Всего было «обстреляно» 17 целей на площадке «Город-сад». В одних прожилках таким способом удалось обнаружить сульфат кальция (гипс), в других — сульфат магния. Местами к тому же было выявлено необычно высокое содержание фтора и соединений железа.

Команда, работающая с прибором ChemCam, продолжает систематизировать результаты измерений, проведенных в первые дни после прибытия марсохода на Красную планету. Эти измерения осуществлялись в тестовом режиме, не предполагающем использования всего потенциала научных инструментов. К настоящему времени ученые утроили количество анализов образцов уже на более высоком инструментальном уровне, с использованием усовершенствованной методологии. Новые подходы позволили заметно улучшить интерпретацию данных, при этом не только повысилась чувствительность измерений, но и существенно расширился перечень исследуемых химических элементов, наряду с расширением диапазона определяемых содержаний каждого из них. Кроме того, в качестве своеобразной градуировки был проведен анализ образцов земных пород — их общее число достигло 345. Без этой процедуры определение состава пород «Города-сада» оказалось бы намного более сложным.

Площадка «Город-сад» находится на вершине обнажения под названием «Холмы Парамп» (Pahrump Hills), которое Curiosity исследовал в течение примерно шести месяцев после достижения основания многослойной горы Шарп. Основная задача миссии — изучение условий древнего Марса, которые, согласно нынешним представлениям, могли бы быть весьма благоприятными для микробной жизни (если бы в те времена она там существовала), а также процессов их трансформации в направлении засушливых условий, преобладающих на планете в течение последних 3 млрд лет. Марсоход нашел доказательства того, что нижние слои горы сформированы из озерных и речных донных отложений. Влажная и сравнительно теплая среда, информация о которой сохранилась в обнаруженных на площадке «Город-сад» минеральных прожилках, по-видимому, существовала и в более поздние эпохи — после того, как грязевые отложения в озерах высохли и покрылись трещинами. Хорошо просматриваемая в рисунке прожилок геометрия этих трещин может быть важной подсказкой при изучении процессов высыхания. Более «молодые» прожилки при пересечении со старыми проходят поверху, что позволяет произвести их датировку.

На снимке площадки «Город-сад», полученном камерой Mastcam марсохода Curiosity, хорошо заметна сеть рельефных минеральных включений ниже кромки каменистого хребта у подножия горы Шарп.

Высокое пространственное разрешение прибора ChemCam обеспечивает возможность получения информации о химическом составе нескольких «мишеней» — облученных лазерным импульсом камней и фрагментов подстилающей поверхности, расположенных близко друг к другу. Сведения, почерпнутые при исследовании площадки «Город-сад», могут быть использованы для изучения очень сложной истории изменений химического состава водоемов, миллиарды лет назад укрывавших поверхность региона.