Новые данные, полученные марсоходом Curiosity на Марсе, указывают на высокую гидротермальную активность в кратере Гейла, которая существовала здесь в древности. Это расширяет возможные условия, пригодные для существования жизни на Красной планете, сообщают ученые в своем исследовании, опубликованном в Journal of Geophysical Research: Planets.

Канадские и американские ученые обнаружили, что условия в некоторых районах Марса в прошлом могли быть пригодны для жизни. В них до сих пор наблюдается повышенное содержание химических элементов цинка и германия. Исследователи обнаружили, что концентрация химических элементов цинка и германия в осадочных породах в кратере Гейла в 10 – 100 раз превышают аналогичные показатели в остальной части поверхности планеты.

Кратер Гейла образовался 3,5 – 3,8 млрд. лет назад, его диаметр ок. 154 км. В центре кратера находится гора Шарп (Эолида) высотой около 5,5 км. Некогда самые глубокие части кратера были заполнены водой.

Кратер Гейла примечателен обширной возвышенностью вокруг центрального пика. Она состоит из слоистого материала и возвышается на 5,5 км над северным дном кратера и 4,5 км над южным дном — чуть выше южной кромки самого кратера. Возможно, породы, составляющие эту возвышенность, накапливались в течение приблизительно 2 миллиардов лет.

6 августа 2012 года в район кратера успешно совершил посадку марсоход Curiosity.

Цинк и германий имеют тенденцию к обогащению в жидкостях высокой температуры, и часто встречаются вместе на Земле в гидротермальных источниках, содержащих серу. Повышенная концентрация цинка и германия в кратере Гейла может быть объяснена гидротермальной активностью, которая происходила в регионе, считает главный автор нового исследования Джефф Бергер, геолог Университета Гелфа,  Онтарио, Канада.

На этом фото NASA вид с мачтовой камеры (Mastcam) на Curiosity показывает район с сетью минеральных жил ниже горного хребта на склоне горы Шарп — центральном пике кратера Гейла на Марсе. Рентгеновский инструмент Curiosity обнаружил здесь самую высокую концентрацию германия и цинка, найденную в кратере Гейл.

На Земле в экстремальных гидротермальных источниках обитают примитивные организмы, адаптированные к этим условиям, и эти организмы, возможно, были первыми на Земле.

Доказательства возможной гидротермальной активности были найдены другими марсоходами в других местах на красной планете и в образцах марсианских метеоритов. Чтобы попытаться понять потенциальное прошлое гидротермальной активности на Марсе, исследователи использовали компьютерное моделирование, лабораторные эксперименты и исследование гидротермальных мест на Земле.

Обладая потенциальными доказательствами существования в прошлом гидротермальных условий внутри или около кратера Гейла, миссия Curiosity делает второй шаг, определяя были ли благоприятные условия окружающей среды для жизни микробов на Марсе. Бергер считает, что гидротермальные источники, вероятно, сохраняют доказательства микробной жизни или ее предшественников.

Новые измерения ведутся рентгеновским спектрометром на Альфа-частицах (APXS) марсохода Curiosity, который исследует гору Шарп в кратере Гейла, посадочной площадке марсохода.

Кратер Гейла сформировался 3,5 – 3,8 миллиарда лет назад под воздействием метеорита. Затем в течение нескольких сотен миллионов лет после воздействия, кратер был заполнен на 1 – 2 километра осадком его краев. Предыдущее исследование доказало, что процесс заполнения кратера Гейла осадком был связан с озером и потоками, которые, вероятно, существовали периодически от тысяч до миллионов лет.

Новое исследование освещает то, что, возможно, произошло до и после формирования озера, утверждает Асвин Васавада, координатор проекта миссии Curiosity из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, Калифорния, который не участвовал в новом исследовании.

В новом исследовании исследователи использовали данные APXS Марсианской научной лаборатории, установленного на роботизированной руке Curiosity, чтобы измерить 16 основных элементов в скалах кратера Гейла, включая цинк, в дополнение к химическим и минералогическим инструментам марсохода, которыми анализируют подобранные образцы и образцы бурения.

Германий, в концентрациях для обычной марсианской поверхности, оказался ниже предела обнаружения инструмента APXS, и ученые не ожидали увидеть его. Таким образом, когда данные были проанализированы для элементов вне основных 16 элементов, исследователи были удивлены, обнаружив германий и цинк в концентрациях до 100 раз больших, чем в обычном марсианском метеорите, и даже в одной жиле в 300 раз больше, сказал Бергер. Новое исследование, по словам авторов исследования, впервые включило измерения APXS германия во время первых 1,360 марсианских дней марсохода (один марсианский день составляет 24 часа и 39 минут).

В скалах Марса германий обычно находится в определенном соотношении к кремнию. Новое исследование обнаружило германий в марсианских скалах, который не был в его обычных соотношениях с кремнием.

Присутствие цинка и германия вместе в таких высоких концентрациях, указывает на потенциальную гидротермальную активность, замечают авторы исследования.

Если в рассматриваемом регионе Марса было достаточно воды, когда кратер Гейла сформировался под воздействием метеорита, энергия воздействия, возможно, нагрела поверхность, и заставила жидкость циркулировать в гидротермальной системе, которая, возможно, сконцентрировала цинк и германий, предположил Бергер. Элементы, возможно, также были сконцентрированы вулканической и ударной активностью, которая могла быть до формирования кратера Гейла. Эти обогащенные отложения, возможно, тогда были перенесены водным путем, ветром и силой тяжести в кратер Гейла, сказал он.

Ученые считают, что полученные данные свидетельствуют о высокой гидротермальной активности на Марсе в древности. Учитывая, что на нашей планете в богатых цинком и германием экстремальных гидротермальных источниках обитают примитивные организмы, исследователи могут с полным основанием заявить о том, что подобная жизнь могли ранее могла существовать на Марсе.