Исследование показало, что район Margin Unit в кратере Езеро на Марсе пережил гораздо более сложную водную историю, чем предполагали ученые. Одни и те же породы здесь последовательно подвергались воздействию подземных вод, древнего озера и поздней гидротермальной активности. Результаты работы опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.
Когда марсоход NASA Perseverance достиг внутреннего края кратера в сентябре 2023 года, специалисты рассчитывали найти осадочные породы бывшей береговой линии. Такие породы формируются из накапливающихся слоев материала и на Земле могут сохранять следы древней микробной жизни. Дополнительный интерес вызывали обнаруженные орбитальными аппаратами карбонатные минералы, которые часто образуются в мелководных озерах и океанах.
Однако вместо ожидаемых отложений аппарат обнаружил магматические породы. Они формируются при остывании магмы под поверхностью или затвердевании вулканического материала, а их минералы способны сохранять сведения об условиях образования. Анализ показал, что породы Margin Unit контактировали с водой как минимум трижды, причем каждый эпизод по-разному изменял их состав и внешний вид.
Основную часть данных получил прибор SuperCam, установленный на мачте Perseverance. Он определяет состав пород по отраженному свету, а при необходимости направляет лазер на цель с расстояния до 6,5 метра; образовавшаяся плазма позволяет установить химический состав материала. С помощью SuperCam марсоход исследовал более 185 участков коренных пород в пределах Margin Unit.
На высоте примерно 265 метров аппарат встретил крупнозернистые кристаллические породы с высоким содержанием оливина, почти не измененные водой. Ученые считают, что этот слой сформировался глубоко под поверхностью из медленно остывавшей магмы, а позднее оказался обнажен из-за эрозии. Ниже, ближе к древнему озерному дну, оливин был сильно разрушен: его зерна покрывали трещины, а промежутки заполнял кремнезем.
Исследователи восстановили последовательность водных воздействий, хотя точное время каждого события пока определить нельзя. Сначала богатые углекислым газом подземные воды вступили в реакцию с оливином и сформировали карбонат в трещинах; после выветривания мягких пород эти участки превратились в выступающие гряды. Затем на минералы, вероятно, повлияло древнее озеро, а позднее под землей циркулировала горячая вода: в восточной части Margin Unit Perseverance обнаружил жилы толщиной около 25 сантиметров с сульфатом кальция и флюоритом, который обычно образуется при прохождении нагретой воды через вулканические породы. Как сообщила ведущий автор работы Кэндис Бедфорд из Университета Пердью, район оказался «перекрестком водных систем», поэтому полученные сведения важны не только для изучения кратера Езеро, но и для понимания истории карбонатов на Марсе.