Климатическая история Марса постепенно проясняется. Орбитальные аппараты с мощными камерами, марсоходы с комплексами научных приборов — все брошены на восстановление летописи Красной планеты. Свидетельства последнего десятилетия делают гипотезу о древней обитаемости Марса особенно убедительной.

Необходимое условие, чтобы это оказалось возможным, — теплый и влажный климат. Есть две группы доказательств. Во‑первых, минералы, которые не могут образоваться без воды. Во‑вторых, особые формы рельефа, которые могли быть созданы только потоками. Новые данные проекта NPJ Space Exploration указывают на крутые осадочные отложения в долинах Маринера — эти структуры поразительно напоминают речные дельты здесь, на Земле.

Исследование называется «Отложения на склонах обрывов фиксируют максимальный уровень воды в долинах Маринера». Возглавил его Игнатиус Аргадестья — аспирант Института геологических наук и Физического института Бернского университета.

«Структуры, которые мы идентифицировали на снимках, представляют собой устье реки, впадающей в океан», — утверждает соавтор работы Фриц Шлунеггер из Бернского университета.

Долины Маринера — это гигантский тектонический разлом в марсианской коре и крупнейшая система каньонов в Солнечной системе. Наряду с горой Олимп, они считаются главной визитной карточкой Марса. Текущее исследование сфокусировано на юго-восточной части Копрата — массивного субканьона, образующего центральный сегмент этой системы.

«Данные о водных отложениях на Марсе критически важны для понимания геологической истории планеты и условий среды, преобладавших там в прошлом. Особенно это важно в контексте поиска признаков жизни, — поясняют исследователи. — Научное сообщество приложило колоссальные усилия для реконструкции прошлого Марса через поиск следов воды».

Для анализа ученые объединили данные с нескольких орбитальных камер: CTX и HiRISE (аппарат NASA Mars Reconnaissance Orbiter), а также CaSSIS (зонд Trace Gas Orbiter миссии ESA/Роскосмос). В работу также включили цифровые модели рельефа (DEM), построенные на базе снимков CaSSIS, стереокамеры высокого разрешения Mars Express и данных лазерного высотомера MOLA с уже завершившего миссию аппарата Mars Global Surveyor.

Авторы использовали весь массив данных для изучения геоморфологии мыса и структуры осадочных отложений на склонах в юго-восточной части каньона Копрат.

«На мысе мы обнаружили сеть разветвленных каналов, окруженных осыпями и коренными породами. Их расположение вдоль водоразделов прямо указывает на флювиальное (речное — прим. пер.) происхождение, — объясняют исследователи. — В нижней части мыса водостоки имеют выпуклые перепады высот. Они отделяют плоскую поверхность с радиальной сетью каналов от крутого фронта, уходящего вниз по течению».

Авторы интерпретируют эти образования как веерообразные дельты, берущие начало на мысе. По их мнению, структуры служат прямым доказательством существования древней береговой линии и фиксируют максимальный уровень воды в регионе.

ML Impact — про ML и AI без хайпа

Все кругом говорят про ML, но многие ли понимают его настоящую пользу для бизнеса? Мы запустили ресурс, который поможет во всем разобраться.

Подробнее →

Предыдущие исследования уже выдвигали подобные гипотезы, однако их авторам не хватало цифровых моделей рельефа высокого разрешения, которые оказались в распоряжении нынешней группы ученых. Согласно новым результатам, структуры SFD — это места впадения рек в океан, служащие прямым доказательством существования древней береговой линии.

«Уникальные спутниковые снимки Марса высокого разрешения позволили нам детально изучить ландшафт планеты с помощью методов топографической съемки и картографирования», — отметил в пресс‑релизе ведущий автор исследования Игнатиус Аргадестья.

«С апреля 2018 года камера CaSSIS передает цветные снимки марсианской поверхности в высоком разрешении, — отмечает Николас Томас, профессор департамента космических исследований и планетологии Бернского университета, руководивший разработкой камеры CaSSIS. — Эти кадры регулярно ложатся в основу научных работ. Мне особенно приятно, что теперь наши данные помогли Институту геологических наук провести столь детальное геоморфологическое исследование».

«Изучая и картируя снимки Марса, я обнаружил горы и долины, которые поразительно напоминают земные ландшафты. Но больше всего меня впечатлили дельты, найденные у подножия одного из горных хребтов», — поделился Аргадестья.

SFD напоминают земные речные дельты — веерообразные отложения осадочных пород, которые возникают в местах впадения реки в стоячий водоем.

«Дельты формируются в местах впадения рек в океаны — это подтверждают многочисленные земные аналоги, — поясняет соавтор исследования Фриц Шлунеггер, профессор экзогенной геологии Бернского университета. — Структуры, которые мы идентифицировали на снимках, — это совершенно точно устья рек, впадавших в древний океан».

Все обнаруженные SFD в долинах Маринера находятся примерно на одной высоте — важная деталь, согласующаяся с предыдущими исследованиями северных низменностей Марса. Большинство данных указывает на то, что эти отложения сформировались на стыке позднего гесперийского и раннего амазонийского периодов. Гесперийская эра длилась от 3,7 до 3 млрд лет назад, а амазонийская продолжается с тех пор и до наших дней.

«Мы считаем этот промежуток временем максимального изобилия воды на поверхности Марса», — заключают авторы.

Многочисленные исследования уже подтверждали, что в древности на Марсе существовал огромный, возможно, глобальный океан. Данная работа дополняет массив этих доказательств, предоставляя четкие свидетельства наличия древних береговых линий.

«Мы не первые, кто выдвинул гипотезу о существовании и масштабах этого океана, — говорит Шлунеггер. — Однако прежние утверждения опирались на менее точные данные и отчасти косвенные аргументы. Наша же реконструкция уровня моря базируется на четких доказательствах — мы смогли выявить береговую линию благодаря снимкам высокого разрешения».

Три ступенчатые дельты в каньоне Копрат — далеко не единственные подобные образования на Марсе. Аналогичные отложения обнаружены в каньоне Капри, а также в хаосах Хриса и Гидраот. Наличие этих следов древней береговой линии доказывает: уровень палеоокеана был стабильно высоким на всем протяжении от Долин Маринера до Северных низменностей.

Примечание переводчика
Хаосы на Марсе (от лат. Chaos) — обширные области с беспорядочным рельефом: случайно разбросанными грядами, трещинами, различными образованиями и обломками. Точная причина их возникновения пока не установлена.

«В ходе нашего исследования мы получили доказательства существования глубочайшего и крупнейшего океана в истории Марса — водоема, который охватывал всё северное полушарие планеты», — подводит итог Аргадестья.

«В заключение отметим, что ступенчатые дельты у подножия мыса в юго-восточной части каньона Копрат фиксируют период на стыке позднего гесперийского и раннего амазонийского периодов — время максимального изобилия воды на Марсе, — пишут авторы. — Мы убеждены, что наши выводы о состоянии среды в ту эпоху станут фундаментом для дальнейших поисков следов потенциальной жизни на Красной планете».

От переводчика

С детства увлекаюсь астрономией, поэтому не смог пройти мимо этой статьи — захотелось перевести и поделиться. На мой взгляд, доказательства наличия в прошлом огромных масс воды на Марсе выглядят все более неоспоримыми.

Однако я бы хотел обратить внимание на термин «habitability» (обитаемость), который автор оригинальной статьи использует в самом начале. На мой взгляд, здесь кроется серьезная экстраполяция: наличие жидкой воды — это лишь потенциальное условие для жизни, но далеко не гарантия ее существования.

Даже если на планете плескался океан и было тепло, это не делает ее «обитаемой» в биологическом смысле до тех пор, пока не найдены следы хотя бы простейших белковых тел. Логическая же связка «вода — жизнь» встречается в научных статьях довольно часто. Будет интересно узнать в комментариях ваше мнение на этот счет.