Марсоход Curiosity, исследующий кратер Гейл на Марсе, предоставил новые данные о том, как древний марсианский климат изменился от потенциально пригодного для жизни до поверхности, непригодной для жизни. Исследователи использовали приборы на борту Curiosity для измерения изотопного состава богатых углеродом минералов (карбонатов), найденных в кратере Гейл. Они открыли новые сведения о том, как преобразовался древний климат Красной планеты.
Изотопные значения этих карбонатов указывают на экстремальные объёмы испарения, что позволяет предположить, что эти карбонаты, вероятно, образовались в климате, который мог поддерживать только транзитную жидкую воду.
По мере испарения воды лёгкие версии углерода и кислорода с большей вероятностью улетучивались в атмосферу, в то время как тяжёлые чаще оставались, накапливаясь в более высоких концентрациях, и в этом случае в конечном итоге включались в карбонатные породы.
Источник: NASA / MAVEN / The Lunar and Planetary Institute
Учёные интересуются карбонатами из-за их доказанной способности выступать в качестве «климатических летописей». Эти минералы могут сохранять признаки среды, в которой они образовались, включая температуру и кислотность воды, а также состав воды и атмосферы.
В статье предлагаются два механизма формирования обнаруженных карбонатов. В первом сценарии карбонаты образуются в ходе серии циклов «влажность-сухость» в кратере Гейл. Во втором сценарии карбонаты образуются в очень солёной воде в холодных, криогенных условиях. Эти климатические сценарии для древнего Марса предлагались ранее, на основе наличия определённых минералов, моделирования и идентификации скальных образований.
Этот результат стал первым, который добавляет изотопные доказательства из образцов горных пород в поддержку сценариев. Значения тяжёлых изотопов в марсианских карбонатах значительно выше, чем те, что наблюдаются на Земле, и являются самыми тяжёлыми значениями изотопов углерода и кислорода, зарегистрированными для любых марсианских материалов.
«Тот факт, что эти значения изотопов углерода и кислорода выше, чем что-либо ещё, измеренное на Земле или Марсе, указывает на то, что процесс (или процессы) доведены до крайности», — сказал Дэвид Бертт из Центра космических полетов имени Годдарда NASA и ведущий автор исследования.
Открытие было сделано с использованием приборов анализа образцов на Марсе (SAM) и лазерного спектрометра (TLS) на борту марсохода Curiosity. SAM нагревает образцы до температуры около 1652 градусов по Фаренгейту (почти 900°C), а затем TLS используется для анализа газов, которые производятся во время этой фазы нагрева.