6.2K
Существует множество доказательств, собранных за последние несколько десятилетий, что в ранней истории Марса жидкая вода была в изобилии. Тем не менее, размер, эволюция и продолжительность существования водоемов, таких как озера, на поверхности Марса остается вопросом для большой дискуссии. Недавнее исследование, основанное на данных нескольких космических аппаратов, показало подробную картину появления и исчезновения стоячих водоемов в марсианском регионе, где когда-то располагалось одно из самых больших озер Красной планеты.
Поверхность Марса испещрена бассейнами, оставшимися от обширных озер и рек. Бассейны, оставленные этими давно высохшими водоемами, являются важным подтверждением геологических и экологических условий.
В недавней работе, опубликованной в журнале Geophysical Research-Planets, описывается исследование, проведенное Солмазом Адели, Эрнст Хобер, Летицией Ле Дейт и Ральфом Джоманном, области Марса, известной как Terra Sirenum, в которой, по мнению ученых, располагалось одно из самых больших озер на Марсе. Бассейн, известный как озеро Eridania, некогда покрывал территорию площадью более миллиона квадратных километров, после чего разделился на более мелкие изолированные озера и в конце концов совсем исчез наряду с остальной частью воды на планете.
Исследование фокусируется на геологических событиях, которые имели место до, во времена и после трансформации гигантского озера Eridania в четыре древних бассейна. Каждый из четырех бассейнов (Atlantis Chaos, Simois Colles, Caralis Chaos и безымянный бассейн, упомянутый в исследовании Северного басейна) образовали собственное индивидуальное озеро после фрагментации озера Eridania.
Объединив данные камеры HRSC, установленной на аппарате «Mars Express» (ESA), с изображениями HiRISE и CTX, установленных на зонде MRO (NASA), команда создала подробную геологическую карту региона и точно смоделировала возраст отображенных областей. Материалы дополнились данными с минерального спектрометра CRISM, используемого для характеристики распределения материалов. Это позволило команде интерпретировать геологическую историю региона, создав подробные временные границы ее формирования и предложив наиболее вероятные механизмы, которые привели к нему.
«Этот регион изучался не в первый раз, но путем объединения частей морфологической и минералогической головоломки мы смогли нарисовать более четкую картину того, когда и как сформировались материалы, как развивалась эта важная местность и как изменилась среда, сформировавшая ее», – объясняет ведущий автор исследования Солмаз Адели из Института планетных исследований Германского аэрокосмического центра (DLR).
«В настоящее время, мы исследовали взаимосвязь между ключевыми геологическими особенностями в мельчайших деталях, что позволяет нам углубить знания о прошлом марсианского климата, водных процессах и морфологической эволюции», – добавил соавтор исследования Ральф Джоманн из Свободного университета Берлина, Германия.
После сопоставления области и определения различных слоев материала команда смогла представить теорию о том, как эта область развивалась.
Самая старая геологическая местность, возникшая в Нойский период, начавшийся около 4 миллиардов лет назад, располагается в горной местности, которая окружает бассейны. На вершине этой древней, испещренной кратерами поверхности, можно увидеть более молодой слой материала, который переносился по воздуху в виде пыли и золы.
«Младший слой материала располагается на возвышенностях поверх старого материала, формуя плоские вершины с крутыми склонами, известные как месы (столовые горы)», – объясняет Эрнст Хобер из DLR, который работал над геологическими наблюдениями, картированием и интерпретацией. В самих бассейнах ученые обнаружили, что этот материал покрылся трещинами, которые простираются на 600 метров от дна бассейна. Ученые считают, когда в период Гесперианской эры материал выпал осадком, озеро Eridania еще существовало, но уровень воды уже опустился до такой степени, что Eridania разделилось на ряд небольших озер. Позже в этом же периоде оставшиеся бассейны также начали пересыхать.
Команда смогла создать график этих событий и предложить механизмы, которые вызвали их, изучив морфологию, стратиграфию и минералогию материала в регионе. Ученые смогли определить наличие филлосиликатных минералов в столовых горах, а также в гладких материалах на дне и краях бассейнов. Эти минералы свидетельствуют о присутствии воды в прошлом и предоставляют дополнительную информацию об условиях окружающей среды, при которых материал образовался. Минералогия области является дополнением к морфологическим исследованиям и имеет важное значение для верного построения истории региона.
В Северном бассейне команда также обнаружила ключи к последним дням озера Eridania и озерам, пришедшим ему на смену. В нескольких неглубоких впадинах в бассейне материал, богатый филлосиликатами, частично инкрустирован солями, которые образуются, когда талая вода (оставшаяся от снега или льда) постепенно испаряется во время засухи. Судя по всему, этот процесс имел место в конце существования озера или даже позже, когда жидкая вода повторно заполнила мелкие впадины в этой области.
Последний куском головоломки стали два слоя материала обнаруженные в ходе исследования, которые, как полагают, сформировались в начале Амазонского периода, геологических временных рамок, в которых Марс находится по настоящий день. Оба слоя образовались, когда бассейны были полностью сухими, что обеспечивает убедительные доказательства того, что небольшие озера, которые пришли на смену Eridania, исчезли до начала Амазонского периода.
«Хлоридные соли, слоистые силикаты, а также множество других находок предоставляют новые и ценные ключи к истории Марса, региона Terra Sirenum и огромного озера Eridania, когда-то существовавшего там. Теперь мы можем сказать с некоторой долей уверенности, что озеро образовалось в конце Нойского периода, и к началу Амазонского периода и оно, и более мелкие озера исчезли с поверхности Марса», – заключил Солмаз Адели.
