Curiosity пролил свет на то, как Марс стал непригодным для жизни
Сегодня Марс считается настолько негостеприимным для жизни, что любой, кто найдет на планете хотя бы клочок лишайника, может быть номинирован на Нобелевскую премию.
Более чем полувековое непосредственное исследование Марса армадой роботов и посадочных аппаратов подтвердило, что это мертвый мир, где если когда-то и существовала какая-либо жизнь, то, скорее всего, она была не более развитой, чем бактерии, вымершие два миллиарда лет назад. Однако некоторые все еще надеются, что некоторые микробы-экстремофилы могут сохраниться в каком-нибудь глубоко погребенном оазисе.
Что касается поверхности, то, поскольку большая часть марсианской атмосферы уже давно унесена в космос солнечными ветрами, горы и равнины Марса настолько сухие, что по сравнению с ними самая засушливая земная пустыня кажется тропическим лесом, а безжалостная космическая радиация придала почве странный, разрушительный химический состав.
«Живое» прошлое Марса
Однако около четырех миллиардов лет назад все было совсем по-другому. В далеком прошлом атмосфера Марса была гораздо плотнее, и на нем было так много воды, что образовывались озера, текли реки, а треть поверхности занимала мелководный океан. Как долго это продолжалось и насколько стабильным было, до сих пор неясно, но что касается жизни, то это был рай по сравнению с сегодняшним днем.
То, как климат изменился столь радикально, является одним из ключевых вопросов для понимания истории Марса. Последним фрагментом головоломки стали карбонаты, собранные роботизированным марсоходом Curiosity в кратере Гейла шириной 154 км, который образовался в результате падения метеорита 3,5-3,8 миллиарда лет назад.
Геология показывает, что кратер содержал воду, а это значит, что в нем содержатся такие минералы, как глины, сульфаты и карбонаты, которые образуются во влажной среде. Они были собраны Curiosity с помощью роботизированной руки и манипулятора, а затем проанализированы с помощью приборов для анализа образцов марсохода (SAM) и перестраиваемого лазерного спектрометра (TLS).
Карбонаты, образующиеся из углерода и кислорода, особенно интересны с климатической точки зрения, поскольку более тяжелые изотопы этих атомов, как правило, остаются позади, в то время как более легкие улетучиваются в атмосферу по мере образования карбонатов. Таким образом, соотношение этих изотопов формирует отчет о марсианском климате, который включает температуру и кислотность воды, а также состав воды и атмосферы.
Изотопные показатели этих карбонатов указывают на чрезмерное испарение, что позволяет предположить, что они образовались в климате, который мог поддерживать только временную жидкую воду. Эти образцы не согласуются с древней средой обитания жизни (биосферой) на поверхности Марса, хотя это не исключает возможности существования подземной или поверхностной биосферы, которая началась и закончилась до образования этих карбонатов.
По данным NASA, соотношение изотопов указывает на два действующих механизма образования карбонатов. Один из них — образование в течение серии циклов увлажнения/высыхания, а другой — образование в очень соленой воде в холодных условиях, способствующих образованию льда в кратере Гейла.
Это означает, что Марс, возможно, прошел через цикл обитаемости и непригодности для жизни, или когда оставшаяся вода все больше покрывалась льдом, в то время как оставшаяся жидкость становилась чрезвычайно соленой до такой степени, что становилась такой же враждебной для жизни, как Мертвое море. Или же наиболее вероятный сценарий — это сочетание того и другого.