Марсоход НАСА «Curiosity» исследует странные паутинообразные гребни на Марсе

Примерно шесть месяцев марсоход НАСА «Curiosity» изучал область, покрытую геологическими образованиями, известными как «коробчатые структуры». Эти образования выглядят как узкие хребты высотой от 1 до 2 метров, разделенные песчаными впадинами. Простираясь по местности на многие километры, пересекающиеся хребты указывают на то, что грунтовые воды когда-то текли по этому региону Марса позже, чем считали ученые. Если это правда, то возникают новые вопросы о том, как долго микроскопическая жизнь могла существовать на планете миллиарды лет назад, до того, как исчезли ее реки и озера, а Марс превратился в холодную пустыню, которую мы видим сегодня.

С орбиты эти коробчатые хребты образуют узоры, похожие на огромные паутины, раскинувшиеся по ландшафту. Исследователи полагают, что эти формы сформировались, когда грунтовые воды двигались по трещинам в коренных породах, откладывая минералы вдоль этих трещин. Со временем минеральные отложения затвердели в зонах трещин, превратив их в хребты. Окружающие породы, не имевшие такого укрепления, постепенно размывались, оставляя после себя паутинообразную сеть, видимую сегодня.

До того, как «Curiosity» достиг этого региона, ученые могли изучать эти образования только по орбитальным снимкам, что оставляло множество вопросов об их истинной структуре и происхождении.

Изучение марсианской рамочной конструкции крупным планом.

Коробчатые образования существуют и на Земле, но обычно они имеют высоту всего несколько сантиметров и часто встречаются в пещерах или сухих песчаных местах. Марсианские аналоги гораздо крупнее. Чтобы лучше их понять, команда Curiosity поставила перед собой цель исследовать эти хребты напрямую и собрать подробные данные измерений.

Передвижение по такой местности оказалось непростым делом. Инженеры должны тщательно направлять Curiosity, марсоход размером с внедорожник и весом почти тонну (899 килограммов), по вершинам хребтов, которые порой лишь немного шире самого марсохода.

«Это почти как шоссе, по которому можно ехать. Но потом нам приходится спускаться в низины, где нужно быть внимательным, чтобы колеса Curiosity не пробуксовывали и не испытывали трудностей с поворотом на песке», — сказала Эшли Строуп, инженер по операционным системам из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, которая создала Curiosity и руководит миссией. «Всегда есть решение. Просто нужно попробовать разные пути».

Ученые также пытаются понять, как на горе Шарп, пятикилометровой горе, по которой поднимается марсоход Curiosity, сформировалась такая обширная сеть хребтов. Каждый слой горы представляет собой отдельную главу в древней истории климата Марса. По мере подъема марсохода ландшафт все больше демонстрирует признаки постепенного исчезновения воды с течением времени, хотя периодические периоды обильных осадков позволяли рекам и озерам возвращаться.

«Обнаружение коробчатой структуры на такой высоте в горах говорит о том, что уровень грунтовых вод должен был быть довольно высоким», — сказала Тина Сигер из Университета Райса в Хьюстоне, одна из ученых миссии, возглавляющих исследование коробчатой структуры. «А это значит, что воды, необходимой для поддержания жизни, могло хватить гораздо дольше, чем мы предполагали, наблюдая за ней с орбиты».

Свидетельства существования древних подземных вод

Более ранние спутниковые снимки выявили еще одну интригующую особенность: темные линии, проходящие сквозь паутинообразные гребни. В 2014 году исследователи предположили, что эти полосы могут представлять собой центральные трещины, через которые когда-то просачивались грунтовые воды, концентрируя минералы в породе.

Тщательное исследование, проведенное марсоходом Curiosity, подтвердило, что эти темные линии действительно являются трещинами, что подтверждает идею о том, что грунтовые воды повлияли на формирование этих хребтов.

Марсоход также обнаружил небольшие бугристые структуры, называемые конкрециями. Эти текстуры обычно связывают с древней активностью грунтовых вод и наблюдались ранее марсоходом Curiosity и другими миссиями на Марс. Удивительно, но конкреции располагались не вблизи центральных трещин. Вместо этого они появились вдоль склонов хребтов и внутри песчаных впадин между ними.

«Мы пока не можем точно объяснить, почему конкреции появляются именно там, где они появляются», — сказал Сигер. «Возможно, сначала эти гребни были сцементированы минералами, а более поздние эпизоды затопления грунтовыми водами оставили вокруг них конкреции».

«Curiosity» выступает в роли мобильной химической лаборатории.

Ключевая часть миссии Curiosity заключается в сборе образцов горных пород с помощью бура, прикрепленного к концу его роботизированной руки. Бур измельчает породу в порошок, который затем подается в сложные приборы внутри марсохода для анализа.

В прошлом году ученые проанализировали три образца, взятые из области, имеющей форму хребта. Один был взят с вершины хребта, другой — из коренной породы внутри впадины, а третий — из области, через которую пролетел марсоход Curiosity, прежде чем достичь хребтов. Используя рентгеновский анализ и высокотемпературную печь, марсоход обнаружил глинистые минералы внутри хребта и карбонатные минералы во впадине. Эти открытия дают дополнительные подсказки о процессах, сформировавших необычный рельеф.

Совсем недавно марсоход собрал четвертый образец для специализированного анализа, предназначенного для особо интересных объектов. После нагревания измельченной породы в печи марсохода были введены химические реагенты для проведения так называемой «влажной химии». Этот метод помогает выявить определенные органические соединения — молекулы на основе углерода, играющие важную роль в химии жизни.

Продолжение исследований истории климата Марса.

Ожидается, что в марте марсоход Curiosity покинет этот район. Эта область расположена в слое вулкана Маунт-Шарп, богатом солеными минералами, известными как сульфаты. Эти минералы образовались в результате постепенного исчезновения воды на Марсе.

В течение следующего года марсоход продолжит движение по этому богатому сульфатами слою, собирая новые сведения о том, как менялся климат древней Красной планеты миллиарды лет назад.

О марсоходе «Curiosity»

Марсоход Curiosity был создан Лабораторией реактивного движения НАСА, которая находится под управлением Калифорнийского технологического института в Пасадене, штат Калифорния. JPL управляет миссией для Директората научных миссий НАСА в Вашингтоне в рамках программы НАСА по исследованию Марса.