Новий аналіз архівних даних марсохода Spirit показав, що в минулому на Марсі могло бути значно більше рідкої води, ніж вважалося раніше. Австралійський дослідник Паоло де Соуза (Paolo de Souza) з Університету Едіт Коуен об’єднав багаторічні вимірювання мінералів у ґрунті кратера Гусєва й побачив чіткий «водний» слід, який раніше губився в окремих вимірюваннях. Про це йдеться в матеріалі Universe Today.
Як старі дані Spirit розкрили нову картину
Ровер NASA Spirit працював у кратері Гусєва й був оснащений спеціальним приладом — мессбауерівським спектрометром. Він виконував мінералогічний аналіз марсіанського ґрунту, каменів і пилу, вимірюючи, зокрема, сполуки заліза.
Окремі спектри, отримані понад 20 років тому, не давали однозначного підтвердження присутності води. Проте де Соуза зібрав і проаналізував разом дані з десятків точок. У сукупності вони виявили послідовну картину: у ґрунті присутні мінерали, які зазвичай формуються лише за участі рідкої води.
У результаті вчений отримав найдетальніший на сьогодні «залізо-мінеральний профіль» марсіанського ґрунту в районі Гусєва. Виявилося, що сліди води були в даних від самого початку, але в кожному окремому вимірюванні їхня кількість була надто малою, щоб їх упевнено розпізнати.
Гематит і магнетит як свідки давньої води
Особливу увагу де Соуза приділив гематиту та зміненому магнетиту, які ровер виявив у марсіанському ґрунті. Обидва мінерали часто утворюються, коли породи тривалий час контактують із водою.
Гематит — це оксид заліза, який формується в присутності рідкої води або у вулканічних умовах. На Марсі є й те, й інше, але ділянки, де його знаходять, за формою та контекстом більше нагадують області, змінені саме водою. Саме гематит лежить в основі знаменитих «чорниць» — сферичних утворень, які ровер Opportunity виявив у районі Меридіані Планум.
У новому дослідженні гематит виявили в зразках ґрунту з 32 недоторканих ділянок у кратері Гусєва. Науковці не очікували побачити цей мінерал у звичайному марсіанському пилу, тому результат став несподіванкою. За словами де Соуза, кристалічний гематит у «звичайному» ґрунті свідчить не лише про наявність води в минулому, а й про те, що значні площі Марса могли бути вкриті водою.
Магнетит, ще один залізовмісний мінерал, на Землі зустрічається як у вулканічних, так і в осадових породах. На Марсі його поширеність також вказує на взаємодію води й порід та підтримує сценарій теплішого й вологішого минулого планети.
Планетарний шар пилу як архів клімату
Шари пилу, які Spirit досліджував у кратері Гусєва, містять сліди цих «водних» мінералів і, за оцінкою де Соуза, простягаються на величезні відстані по всій планеті. Такий глобальний шар, ймовірно, формувався мільйони років під дією вітрової ерозії, різких перепадів температур і пилових бур, що переносили дрібні частинки на великі відстані.
Це означає, що мінеральний «підпис» води, зафіксований у Гусєві, може відображати умови не лише локального кратера, а й значної частини поверхні Марса в минулому.
Як об’єднання даних змінило висновки
За словами де Соуза, жодне окреме вимірювання ровера не було достатньо детальним, щоб упевнено виявити мінерали в дуже малих концентраціях. Лише коли всі спектри зібрали разом і проаналізували новим способом, вдалося «витягнути» інформацію, яка залишалася прихованою роками.
Науковцю довелося врахувати багато чинників: температуру під час вимірювань, відмінності між ділянками ґрунту, фізичне й хімічне вивітрювання поверхні, а також вплив багатовікових глобальних пилових бур. На основі цього він відновив узагальнену картину води в районі кратера Гусєва. Опис роботи подано в статті, поданій до видання Springer Nature.
Наступні кроки та майбутні місії
Далі де Соуза планує застосувати подібний підхід до даних ровера Opportunity з району Меридіані Планум. Якщо аналіз сотень вимірювань там дасть подібний результат, науковці отримають ще одну «велику картину» розподілу води в іншому регіоні Марса.
Робота з даними Spirit і Opportunity підкреслює, наскільки важливо, щоб майбутні місії на Червону планету мали спектрометри, здатні проводити довготривалі й детальні дослідження ґрунту. Такі інструменти дозволять не лише фіксувати локальні знахідки, а й будувати глобальні моделі водної історії Марса.