Када је НАСА-ин ровер Персеверанс (Perseverance) у септембру 2023. стигао до унутрашњег обода кратера Језеро на Марсу, истраживачи су очекивали да ће наићи на седиментне стене дуж некадашње обале марсовског језера. Такве стене настају постепеним таложењем слојева материјала током дугих временских периода, због чега у себи могу да сачувају трагове услова који су владали у време њиховог настанка. Управо зато су занимљиве научницима који трагају за могућим знацима некадашњег живота на Марсу. На Земљи, на пример, седиментне стене настале од глине и муља могу да сачувају трагове древног микробног живота, пише Science Daily.
Научници су били заинтересовани за ову област и зато што су орбитери око Марса тамо открили снажне сигнале присуства карбонатних минерала. На Земљи карбонати обично настају у плитким језерима и океанима, укључујући средине које могу бити погодне за живот.
ПОВЕЗАНЕ ВЕСТИ
Међутим, уместо очекиваних седиментних наслага, Персеверанс је наишао на магматске стене. Оне могу настати када се магма хлади испод површине или када се вулкански материјал стврдне на површини. Пошто минерали унутар магматских стена могу да сачувају информације о условима који су владали у време њиховог настанка, оне могу пружити изузетно детаљне геолошке записе.
У Маргиналној јединици (геолошкој области уз унутрашњи обод кратера Језеро) те стене су откриле неочекивано сложену прошлост. Докази указују на то да су биле у контакту са водом у најмање три различита периода, при чему је свака од тих епизода на другачији начин променила њихов хемијски састав и физички изглед. Резултати истраживања објављени су у часопису Communications Earth & Environment.
SuperCam открива скривену историју воде на Марсу
Велики део доказа добијен је помоћу инструмента SuperCam, постављеног високо на јарболу Персеверанса. SuperCam може да утврди минерални састав геолошких формација анализирајући светлост коју оне рефлектују.
Када научници мисије уоче занимљиву мету, могу да усмере SuperCam тако да са удаљености до 6,5 метара испали ласерски зрак. Ласер ствара мали облак плазме, а његов спектар открива хемијски састав стене. Користећи ову технику, Персеверанс је проучио више од 185 стеновитих мета широм Маргиналне јединице.
– Пре него што смо стигли до Маргиналне јединице, главна хипотеза, заснована на посматрањима из орбите, била је да је карбонат који смо видели из орбите настао у интеракцији са језером које је постојало у кратеру Језеро – рекла је Кендис Бедфорд, научница са Универзитета Пердју у Вест Лафајету, у Индијани, и водећа ауторка студије.
– Али сада знамо да је ова локација постала својеврсна раскрсница водених система. Открића у Маргиналној јединици важна су зато што се кратер Језеро налази унутар једног од највећих подручја са карбонатима на Марсу, тако да оно што овде сазнамо има значај далеко изван овог кратера – додала је она.
ФОТО: Beli Sendot/ShutterstockДревна магма испод кратера Језеро
Персеверанс је истраживао Маргиналну јединицу на висинској разлици од приближно 265 метара. У њеним вишим деловима ровер је наишао на кристалне стене крупног богате минералом оливином. На тим стенама готово да није било доказа да их је вода мењала.
Оливин садржи магнезијум и гвожђе. Истраживачи су закључили да је ова јединица богата оливином првобитно настала у маси магме дубоко испод површине Марса. Магма се хладила довољно споро да су могли да се формирају велики минерални кристали. Много касније ерозија је уклонила материјал изнад њих и изложила стене на површини.
Ситуација је била сасвим другачија ниже у Маргиналној јединици, у близини древног језерског дна. Тамо је оливин знатно измењен. Његова зрна су испуцала, а простор између њих испуњава силицијум-диоксид.
Карбонати и силицијум-диоксид посебно су занимљиви научницима који трагају за знацима некадашње настањивости Марса. На Земљи, када вода реагује са оливином, у том процесу може настати водоник који одређени микроорганизми могу користити као извор енергије. Исте реакције могу да створе карбонате и силицијум-диоксид, минерале способне да сачувају трагове некадашње микробне активности.
Три одвојена сусрета са водом
Истраживачи могу да реконструишу редослед којим је вода мењала Маргиналну јединицу, иако још не могу тачно да утврде када се свака од тих епизода догодила.
Прва позната епизода укључивала је подземну воду богату угљен-диоксидом. Док се кретала кроз стене, вода је реаговала са оливином и стварала карбонате у пукотинама на нижим надморским висинама. Временом је ерозија уклонила део мекшег околног материјала, док су тврђе пукотине испуњене карбонатима остале истакнуте у облику гребена.
Други период активности воде можда је био повезан са древним језером које је некада испуњавало кратер Језеро.
– Неке стене Маргиналне јединице садрже и силицијум-диоксид. Претварањем оливина у карбонат може да остане силицијум-диоксид, а видимо да га има више у стенама које су се налазиле испод нивоа воде – рекла је Елени Раванис, научница са Универзитета Хаваји у Манои и коауторка студије.
ПОВЕЗАНЕ ВЕСТИ
Термална вода стигла је касније
Чини се да је трећа и каснија епизода укључивала загрејану воду која се кретала испод површине.
На једној локацији у источном делу Маргиналне јединице Персеверанс је открио минералне жиле дебљине око 25 центиметара. Оне садрже минерале међу којима су калцијум-сулфат и флуорит.
Присуство флуорита представља важан траг о условима у којима су те жиле настале. Флуорит се обично формира када врела вода циркулише кроз вулканске стене, што указује на то да је у кратеру Језеро постојао и каснији период активности загрејаних подземних вода, након ранијих интеракција стена са подземним водама и језером.
Посматрања заједно показују да Маргинална јединица није настала под утицајем само једног језерског окружења. Уместо тога, постала је место сусрета неколико различитих водених система који су мењали исте стене у различитим периодима историје Марса.
– Ако сам нешто научила током 10 година рада са роверима на Марсу, то је да Марс непрестано приређује изненађења – рекла је Бедфорд.
– Веома ретко ствари изгледају онако како очекујемо на основу података добијених из орбите. Надам се да ће овај рад помоћи да се промени начин на који научници посматрају историју воде у кратеру Језеро и широм Марса. На крају, надам се да ће помоћи планетарним научницима да реконструишу промене климе и услова за живот на раном Марсу – закључила је она.
