Новые открытия марсохода Perseverance: что нового мы узнали о Марсе. Часть 1

Марсоход Perseverance до сих пор успешно работает на Красной планете, выполняя свою цель — изучение кратера Jezero. Учёных интересует всё, а особенно возможные признаки существования жизни на Марсе в прошлом либо же какие-то признаки, указывающие на то, что жизнь там существует и по сей день. Запущен он был летом 2020 года, а опустился на поверхность Марса в начале 2021 года. Сегодня поговорим о наиболее интересных открытиях, сделанных при помощи ровера.

Немного о Perseverance
Кратер Jezero, о котором мы говорили выше, — самая сложная посадочная площадка из всех, которые NASA выбирали для марсоходов. Его выбрали потому, что, скорее всего, ранее на месте посадки находилась дельта древней реки, питавшей огромное озеро, плескавшееся в кратере три миллиарда лет назад. То есть если на Марсе когда-либо существовала жизнь, это лучшее место для поиска её следов. Perseverance укомплектован массой научных инструментов для поиска признаков древней жизни в дельтовых отложениях.
В течение всего срока службы ровер извлекает и консервирует образцы породы, которые заберёт на Землю уже следующая миссия. Её отправка планируется в 2023 году. Вот список оборудования, благодаря которому марсоход изучает Марс, предоставляя ценнейшие данные учёным:
1. Mastcam-Z — панорамная стереоскопическая камера с функцией масштабирования, которая может помочь в навигации и изучении минералов.
2. SuperCam — прибор для химического анализа и анализа минералов на расстоянии. PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) — рентгеновский флуоресцентный спектрометр, который распознаёт элементный состав марсианской почвы.
3. SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals) — первый рамановский спектрометр на Марсе, использует ультрафиолетовый лазер для анализа минералогических и органических соединений.
4. MOXIE (Mars Oxygen In-situ Resource Utilization Experiment) — комплект для проведения эксперимента по получению кислорода из углекислого газа в атмосфере Марса. Кислород понадобится будущим космонавтам для дыхания и сжигания ракетного топлива, которое доставит их домой.
5. MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) — датчики, измеряющие температуру, скорость и направление ветра, давление, относительную влажность, а также размер и форму частиц пыли.
6. RIMFAX (радиолокационный формирователь изображения недр Марса) — георадар для изучения местной геологии.
«Рука»-манипулятор длиной 2 м с насадкой для забора образцов, которые предполагается хранить в стерильных контейнерах.
Три антенны, работающие в UHF (до 2 Мбит/с) и X-диапазоне.
MMRTG (многоцелевой радиоизотопный термоэлектрический генератор) мощностью 110 Вт.
Конечно, не будем забывать и о летающем спутнике марсохода — дроне Ingenuity, который стал первым аппаратом, способным летать в атмосфере другой планеты на винтовой тяге.
Изучаем кратер
Марсоход тщательно исследовал кратер многие месяцы. Ранее учёные считали, что он образовался либо в результате извержения вулкана, либо в результате удара метеорита о поверхность Марса. Были и сторонники гипотезы про осадочные породы на месте «озера».
Ровер показал, что всё это — вулканический базальт, покрытый пылью. Отложения, которые могли существовать ранее, уже давно выветрились, так что в этом плане особо изучать нечего. Тем не менее Jezero многое дал науке. В частности, массу снимков пород с другой планеты, а также данные изучения этих пород — учёные всё ещё исследуют и анализируют предоставленную марсоходом информацию.
Человек кое-что уже знает о марсианских горных породах. В частности, благодаря найденному недавно на Земле, в Сахаре, марсианскому метеориту. В нём спрессованы 8 разных пород. В этом его отличие от других марсианских метеоритов, в состав которых входила лишь одна порода. Когда образцы, собранные ровером, доставят на Землю, картина о геологическом строении и морфологическом составе коры Марса существенно дополнится.
Сейчас уже известно, что породы дна кратера можно разделить на два основных слоя. Верхний слой, Máaz, вероятно, образовался из лавы. Дело в том, что некоторые показанные на фото породы имеют «морщинистую» структуру — примерно то же самое можно наблюдать на Гавайях. Также можно видеть камни, напоминающие брусчатку, либо же валуны.
Второй слой, Сейта (Seitah), отличается как по текстуре, так и по минеральному составу. Выделяется этот слой благодаря собственной слоистости, а также хорошо видимым минеральным включениям. И хотя породы Máaz содержат много минерального полевого шпата, в породах Seitah вместо этого преобладает оливин. На Земле подобную картину можно увидеть при остывании толстых лавовых слоёв, а также в магматических камерах — заполненных расплавом горных пород полостях в земной коре, где происходят процессы дифференциации и кристаллизации магмы.
О том, как образовалось дно озера, можно пока лишь догадываться. Поскольку осадочных пород здесь нет, то остаются актуальными две гипотезы:
- в результате удара метеорита в кратере образовалось густое озеро лавы
- это застывший одиночный поток густой вулканической лавы
Не так давно, правда, появилось и третье предположение — о том, что слои образовались в разное время. Например, была магматическая камера, её обнажила эрозия, а затем всё это погребли под собой новые потоки лавы. В любом случае обе формации образовались миллиарды лет назад.
Есть и доказательства того, что в этом месте существовало водное, а не лавовое озеро. Так, обнаружены карбонаты — продукты выветривания, которые образуются в присутствии воды. Некоторые углубления в базальтах заполнены сульфатными и перхлоратными солями, что также является косвенным подтверждением наличия в этом месте воды. Что интересно, так это то, что солей мало. Вероятно, либо озеро существовало очень недолгое время, а климат был холодным, либо после того как озеро высохло, эрозия уничтожила наиболее изменённую водой породу.
Выяснить, где правда, а где мы заблуждаемся, можно будет лишь после того, как образцы пород, собранные ровером, доставят на Землю.
Двигаемся дальше
После завершения первого этапа научной миссии, в апреле 2022, марсоход приблизился к краю кратера и породам над краем. С орбиты всё это выглядело как отложения в дельте реки. Марсоход подтвердил эту картину: на фотографиях, сделанных ровером, видно явное наслоение ближайших обнажений — такая картина типична для каменистой дельты реки.
Если пробурить отложения либо же посмотреть на поперечный срез обнажения, можно увидеть, что слои расположены по порядку. Сначала мелкие осадки придонного слоя, затем слои лёсса и более грубые отложения. Именно такую картину ровер увидел на Марсе.
Конечно, условия образования отложений на Земле и Марсе отличаются. Так, на нашей планете огромное влияние на морфологию грунтов оказывают растения. Они разрушают горные породы, и это хорошо заметно на срезах. А вот в дельте Езеро мелкозернистых включений мало, поскольку и растений здесь нет, а скорее всего, и не было.
Сейчас учёные планируют обследовать дельту в нескольких местах, что позволит лучше узнать геологическую историю как самой локации, так и всего Марса в целом. До сих пор есть интересные вещи, которые предстоит разгадать. Например, есть слой дельтовых отложений, слой обломков горных пород со сглаженными валунами диаметром более метра. Для того чтобы переместить эти камни откуда-то, а сомнений в том, что они не из текущего места, у учёных нет, нужен очень сильный поток воды. В ближайшее время специалисты планируют исследовать верховья дельты с тем, чтобы понять, как валуны попали в то место, где находятся сейчас.