Що Perseverance може розповісти про стародавнє озеро на Марсі

Ось уже два роки на Марсі працює ровер Perseverance. Він досліджує кратер Єзеро, назва якого походить від слов’янського слова «озеро». І найдивовижніше, що водойма у цій западині дійсно колись була. Ось розповідь про те, який, на думку вчених, вона мала вигляд.

Озеро в кратері Єзеро в уявленні художника
Озеро у кратері Єзеро в уявленні художника. Джерело: Вікіпедія

Ареологічні дослідження Perseverance

18 лютого 2021 року на поверхню Марса здійснив посадку мобільний апарат Perseverance. Відтоді він працює приблизно там, де і торкнувся поверхні Червоної планети — у 45-кілометровому кратері Єзеро. Свою назву він отримав 2007 року, коли за допомогою знімків орбітальних апаратів було доведено, що колись там було стародавнє озеро.

Офіційно назва кратера походить від однойменного селища у Боснії. Однак вона, своєю чергою, просто позначає «озеро» у низці слов’янських мов. Власне, той факт, що у цих місцях колись була водойма, вплинув на рішення обрати їх для дослідження зондом Perseverance. Бо цей ровер насамперед являє собою мобільну лабораторію з відбору мінералогічних зразків.

Панорама кратера Єзеро з марсохода. Джерело: Вікіпедія

Завдання місії Perseverance — це виявлення процесів, які сформували цю деталь рельєфу в далекому минулому, знайти свідчення присутності тут води та, якщо можливо, життя. І хоча програма ровера ще далека до завершення, вчені вже багато чого дізналися про озеро, що колись було на Марсі.

Утворення кратера Єзеро

Кратер Єзеро лежить у помірних широтах північної півкулі Марса. Він розташований на рівні, який приблизно відповідає нульовій позначці висот і перебуває на межі між височинами, що займають більшу частину Південної півкулі планети, та північними низинами, де колись був океан.

На схід від кратера лежить Долина Ісіди — велетенська западина круглої форми, яка утворилася внаслідок зіткнення з Марсом великого тіла приблизно 3,9 млрд років тому, тобто не більш як за 100 млн років до утворення кратера Єзеро. Щодо зовнішніх меж западини Ісіди вчені досі сперечаються, чи її розмір складає 1200 км, чи 1500 км. У будь-якому разі вона принаймні вдесятеро більша за Чорне море.

Положення кратера Єзеро
Положення кратера Єзеро. Джерело: Вікіпедія

На захід від кратера Єзеро зараз розташовується гігантський вулканічний регіон, відомий як Великий Сирт. На момент утворення цієї западини його ще не було, але місцевість на півдні та заході все одно була значно вищою, ніж на сході. На півночі ж від нього розташована нерівна поверхня, відома як Нільські борозни.

Саме сюди приблизно 3,83–3,99 млрд років тому вдарив великий метеорит, який утворив кратер майже правильної круглої форми діаметром 45 км. Якщо порівняти його з об’єктами на Землі, то в ньому міг би повністю поміститися Київ.

Тим часом на Марсі відбувалася зміна клімату. Первинна воднева атмосфера почала замінюватися вуглецево-кисневою. Північні низини залив океан, однією з великих заток якого стала западина Ісіди. До моря з гір побігли потоки води, а кратери на їхньому шляху перетворилися на проточні озера.

Озера та ріки

Вчені досі не змогли дійти єдиної думки стосовно того, скільки часу кратер Єзеро заповнювало озеро. Дехто з них каже, що може йтися про десятки мільйонів років. Але дослідження Perseverance показують, що шар глини на його дні не такий товстий, як очікувалося. Глина є осадовою породою, яка утворюється під дією стоячої води.

Дельта Неретви. Джерело: astronomy.com

Отже, час існування водойми цілком міг обмежуватися тисячами, а то й сотнями років. Але в тому, що у кратері колись було озеро, жодних сумнівів немає. У нього навіть впадало кілька річок. Найбільша з них — Неретва — несла свої води із заходу. Ми й досі бачимо на поверхні Марса її звивисту долину та чималу дельту там, де вона впадала у водойму.

Друга велика річка отримала від науковців назву Сава. Вона впадала у Єзеро з півночі. Витікала з нього річка Плива довжиною близько 53 см. Саме через неї вода з озера потрапляла у море в западині Ісіди. Усі три водні потоки отримали свою назву на честь річок, які протікають Боснією та Хорватією.

Вулканічні процеси

Не виключено, що озеро у кратері Єзеро утворювалось і зникало неодноразово. Це може бути пов’язано з тим, що на південному заході від нього саме утворювався гігантський вулкан Великий Сирт, і вулканічна діяльність відбувалася також у самому озері. Принаймні дослідники знайшли у ньому чимало вулканічних порід. Perseverance виявив на його дні дві явно тектонічні формації — Сейта та Мааз. Землетруси, що супроводжували виверження вулканів у Великому Сирті, колись розкололи та нахилили у цих місцях стародавні магматичні породи.

Вулканічні камені в озері Єзеро
Вулканічні камені в озері Єзеро. Джерело: NASA/JPL–Caltech

Крім того, дослідження ровера виявили тут чимало мінералу олівіну, що утворюється саме під час виверження вулканів. Наразі важко сказати, чи нагрівалося озеро геотермальними джерелами, але розжарені камені у нього падали достатньо регулярно.

Життя в озері Єзеро

Вулканічна діяльність в озері Єзеро часто трактується на користь існування у ньому життя. Принаймні екстремофільні організми, на основі яких учені судять про життєздатність стародавнього Марса, на Землі живуть саме у вулканічних озерах, гейзерах і геотермальних джерелах.

Тож вулканічна діяльність поблизу кратера тільки підсилює надію дослідників на те, що у ньому колись були умови для існування достатньо складних живих істот. І Perseverance уже знайшов там чимало органічних речовин. Щоправда, всі вони настільки прості, що могли б утворитися в результаті абіогенних процесів (які відбуваються без участі живих організмів) не тільки на Червоній планеті, але й просто на каменях у космосі.

Чогось більш переконливого у кратері Єзеро поки не виявлено. Але вчені сподіваються, що причиною цього є лише недосконалість приладів на борту марсохода. Саме тому значну частину своєї подорожі він рухався до того місця, де знайти життя у зразках буде найпростіше — точки Three Forks, розташованої у стародавній дельті Неретви.

Дельта Неретви

Вся дельта являє собою величезні відкладення осадових порід, які річка колись зносила сюди з вулканічних пагорбів. На Землі такі місця буквально кишать життям — тож де ще шукати його рештки на Марсі, як не тут?

Дельта Неретви з самого початку була ціллю Perseverance. Але посадка безпосередньо на неї була неможливою, тому ровер сів на дно кратера Єзеро неподалік. Після цього йому довелося чимало покружляти навколо гори Кодіак, що колись була островом-останцем біля дельти Неретви, подібним до острова Зміїний біля дельти Дунаю чи Березані в гирлі Дніпра.

Скеля Кодіак.
Скеля Кодіак. Джерело: NASA

Але близько року тому марсохід нарешті дістався точки Three Forks і зібрав зразки осадових порід. Щоправда, остаточно зробити висновок щодо того, чи є у них сліди життя, чи немає, зможуть лише вчені на Землі — після того, як капсули з марсіанським ґрунтом доправлять сюди у наступному десятилітті.

Також лишається невідомим, чи було це озеро в часи стародавнього Марса оазою, сповненою життя, чи це був мертвий вулканічний регіон. Впевнені вчені лише в тому, що під час гесперійського періоду, який настав одночасно з утворенням водойми, марсіанський клімат почав повільно змінюватися. Океани у північній півкулі планети почали зникати, атмосфера ставала все тонкішою. Разом із нею почали зникати льодовики, які живили водні потоки, що прямували до моря. Поступово озера висохли, Єзеро не стало винятком. Судячи з усього, цей процес тривав сотні мільйонів років — можливо, довше, ніж існує життя на земному суходолі.

Зрештою, приблизно 2 млрд років тому, клімат на Марсі набув сучасного вигляду. Навіть вулкани припинили вивергатися. Червона планета перетворилася на мертву пустелю, і тільки пилові бурі, що утворюються з мулу стародавніх озер, нагадують, що на ній колись могло існувати життя.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine