«Кьюриосити» опроверг предположение о монотонной аридизации климата Марса в гесперианское время

Марсоход «Кьюриосити» нашел в кратере Гейл переслаивание эоловых и субаквальных отложений. Чередование толщ указывает на колебания Марса между засушливыми и влажными периодами. Это опровергает предположение о монотонной аридизации климата в гесперианское время, пишут авторы в журнале Geology.

В современной аридной и холодной среде Марса доминируют эоловые процессы, но когда-то взаимодействие воды с подстилающими породами было обычным явлением на поверхности Красной Планеты. По космическим снимкам в рельефе уже были отдешифрированы речные долины, а роверы нашли озерно-аллювиальные отложения и установили закономерности диагенеза.

С 2012 года марсоход «Кьюриосити» миссии NASA «Марсианская научная лаборатория» колесит по планете. В центре внимания миссии — ударный кратер Гейл диаметром 150 километров, который вмещает толщи осадочных отложений мощностью пять километров. Этот геологический архив с записями условий среды частично эродирован и выражен в рельефе в виде возвышенности (неофициально известной как гора Шарп). Подошва отложений датирована гесперией (3,6 миллиардов лет) и сложена озерными аргиллитами формации Мюррей, которые перекрыты сульфатсодержащей толщей.

Группа исследователей из Франции и США под руководством Уильяма Рапина (William Rapin) проанализировала слоистые отложения с сульфатами и предложила модель эволюции условий осадконакопления. Литолого-фациальный анализ был выполнен по снимкам прибора ChemCam, которые сделал марсоход «Кьюриосити» во время подъема по склону горы Шарп. Для привязки обнажений к стратиграфической колонке изображения были интегрированы с цифровой моделью рельефа, созданной на основе снимков камеры HiRISE орбитального космического аппарата Mars Reconnaissance Orbiter.

Анализ структур и текстур осадочных пород указал на две пачки отложений, разделенных поверхностью несогласия. В основании залегает толща с черепицеобразными косыми сериями. Авторы интерпретирует наносы как наложенные друг на друга дюны. В верхней части эоловой пачки слои простираются горизонтально, что может указывать на снижение скорости седиментации. Отложения ветрового переноса увенчаны дефляционной поверхностью, она маркирует перерыв в накоплении осадков. Перекрывают этот горизонт линзовидные пласты песчаников и аргиллиты. Авторы объясняют пачку наносов как комплекс аллювиальных отложений с русловыми и пойменными фациями.

Результаты позволили реконструировать геологическую историю 3,6 миллиарда лет назад. Аридизация климата на Марсе высушила стоячие воды озера. На месте водоема возникает дюнное поле, где ветер перевевает отложения. После длительного безводного периода количество осадков возрастает, климат становится более гумидным. Эоловые процессы прерывают колебания уровня грунтовых вод. В днище кратера врезается водоток, и осадконакопление возобновляется в речной долине. Работа указывает на неоднократную смену сухих и влажных периодов в гесперианское время. Предыдущие исследования осадочной толщи горы Шарп предполагали усыхание среды без климатических флуктуаций.

Ранее мы писали о ледниковых периодах на Марсе, массивных лавинах на склонах кратеров и публиковали инструкцию по управлению марсоходом.

Елена Гарова