«Персеверанс» отыскал следы ароматических органических соединений в кратере Езеро

Геологи опубликовали новые результаты исследований образцов горных пород в кратере Езеро на Марсе при помощи ровера «Персеверанс». Они установили, что первичные магматические породы на дне кратера неоднократно подвергались в прошлом воздействию соленой воды при низких температурах, что привело к формированию карбонатов, сульфатов и перхлоратов, а также ароматических органических соединений. Статьи (1, 2) опубликованы в журналах Science и Science Advances.

Благодаря орбитальным зондам и спускаемым аппаратам и марсоходам, которые исследуют Красную планету уже несколько десятилетий, планетологи точно знают, что жидкая вода существовала длительное время на Марсе несколько миллиардов лет назад и сыграла важную роль в минералогической, химической и геологической эволюции поверхностного слоя планеты. В частности, планетологи нашли на планете различные минералы, сформированные при участии воды, такие как карбонаты или глины.

В настоящее время ученых интересует составление подробной картины геологической эволюции различных регионов Марса, что требует тщательного анализа различных горных пород с целью определения их состава, структуры и возможных геохимических процессов и реакций, которые могли привести к образованию того или иного минерала.

Кратер Езеро, где уже почти два года работает марсоход «Персеверанс», представляет собой ударный кратер, диаметром 45 километров, который, как считается, образовался около 3,9 миллиарда лет назад. Он интересен геологам и планетологам, так как считается, что в древности здесь было озеро, от которого остались обширные скопления осадочных пород на дне кратера. Ровер оснащен целым рядом научных приборов, позволяющих проводить подробное исследование различных горных пород, что дает ученым возможность проследить геологическую историю выбранных образцов.

Группа геологов во главе с Майклом Тайсом (Michael M. Tice) из Техасского университета A&M опубликовала результаты изучения шлифа марсианской горной породы рентгенофлуоресцентным микроскопом PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) и инструментом SHERLOC. Образец имел название «Дурб» (Dourbes) и находился в регионе обнажения горных пород в формации Сейт (Séítah), где ранее были обнаружены оливиновые и карбонатные минералы.

Исследователи обнаружили в составе породы оливин, авгитовый пироксен, полевошпатовый мезостазис, Fe, Cr, Ti-шпинели и мерриллит. Кроме того, обнаруживались (Fe,Mg)-карбонаты, силикаты с низким содержанием Fe и Mg, сульфаты магния и кальция, а также, возможно, перхлораты.

Ученые предложили поэтапную модель формирования исследованных пород в этом регионе формации Сейт. Первоначально регион содержал кумулятивные крупокристаллические породы магматического происхождения, которые могли формироваться за счет медленного охлаждения лавы. Затем породы неоднократно подвергались воздействию жидкой воды при температурах значительно ниже 200 градусов по Цельсию, что приводило к растворению и последовательному замещению первичных минералов аморфными или мелкокристаллическими вторичными минералами, такими как карбонаты, сульфаты, оксиды, хлораты и оксихлориды. Вода могла быть принесена метеоритами или быть грунтового происхождения.

Вторая группа геологов во главе с Евой Шеллер (Eva L. Scheller) из Калифорнийского технологического института занималась анализом данных, полученных инструментом SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals) ровера, а также PIXL и SuperCam, трех отшлифованных образцов горных пород. Один из шлифов принадлежал формации Сейт на дне кратере Езеро, два других относились к вышележащей и, следовательно, более молодой базальтовой формации Мааз (Máaz), датированной 2,3–2,6 миллиардами лет назад.

Ученые определили, что и в случае этих пород также имело место поэтапная модификация первичной магматической породы, богатой оливином, жидкой соленой водой. Это привело вначале к образованию карбонатов, а затем сульфатов и перхлоратов. В последнем случае стоит отметить, что это перхлораты натрия, найденные внутри породы.

Еще одним важным результатом стало обнаружение в составе пород следов ароматических органических соединений, содержащих одно или два конденсированных ароматических кольца и/или ароматические гетероциклы. Конкретные соединения еще не определены, однако это могут быть нафталин и бензол. Оценка содержания органических соединений в исследованных точках породы (6×10^—7 граммов) составляет от 5×10^—11 до 3 × 10^–10 граммов. Предполагается, что эти соединения возникли в ходе минеральной перестройки первичных магматических пород под действием воды.

Ранее мы рассказывали о том, как NASA и ESA нашли на Марсе место для склада собранных «Персеверансом» образцов пород.