Марс міг бути більше схожий на Землю мільярди років тому, ніж ми будь-коли думали

Що знайшли вчені

Колекція каменів, розкиданих на древньому узбережжі на Марсі, надзвичайно багата на оксид марганцю – хімічну речовину, яка додає шансів теорії про те, що колись Червона планета була придатна до життя, схожий до земного рівень кисню і багато води. Відкриття зробив марсохід NASA Curiosity.

NASA називає марганець на Землі "неоспіваним героєм в еволюції життя". З геологічної історії нашої планети вчені знають, що марганець був у великій кількості в гірських породах і океанах до появи перших форм життя приблизно 4 мільярди років тому, і що він проклав шлях кисню, від якого зараз залежить більшість форм життя.

Єдині відомі способи утворення оксиду марганцю пов'язані або з великою кількістю кисню, або з мікробним життям. Але на Марсі немає переконливих доказів першого, і немає взагалі жодних доказів другого, тому вчені спантеличені тим, як хімічна речовина утворилася у новознайдених породах.

Марсохід Curiosity натрапив на сильно еродовані скелі під час подорожі через середину кратера Гейла – 154-кілометрового древнього озерного дна, яке марсохід досліджує з 2012 року. Прилад ChemCam "винюхав" оксид марганцю в породах, випаровуючи крихітні шматочки лазером, а потім аналізуючи хмару плазми, що утворилася. З'ясувалося, що ця сполука становить майже половину хімічного складу гірських порід.

Змодельований кратер Гейла, заповнений водою, як він міг виглядати мільйони років тому / Фото NASA/JPL-Caltech

На місці, де Curiosity знайшов нові скелі, марсохід зафіксував зміну висоти на 10-15 метрів. Хоча це дуже мало, якщо порівнювати з сотнями метрів, на які марсохід піднявся за ці роки, це "вказує нам на те, що в цьому місці відбувається щось особливе. Текстура скелі, де були знайдені нові пісковики, схоже, перейшла від "вигнутої" до "пласкої" – цю зміну інтерпретують як русло річки, що відкривається в озеро.

Це означає, що ми знаходимося на березі озера або біля берега озера,
– каже провідний автор дослідження Патрік Гасда.

Він зазначив, що ця інтерпретація є непевною через обмеженість даних, адже Curiosity проїжджав повз цей регіон лише один раз.

Якщо гіпотеза правильна, то каміння могло бути скинуте в цьому регіоні, коли вода в річці сповільнилася при впаданні в озеро, подібно до багатих на оксид марганцю порід, які були знайдені на берегах мілководних озер на Землі.

Новознайдені породи є "ще одним доказом того, що в минулому на Марсі була рідка вода, придатна для життя", каже Манасві Лінгам, астробіолог з Флоридського технологічного інституту. "Ця робота надає докази на користь придатності для життя", – додав він.

Заперечення й альтернативна теорія

Однак не всі згодні з тим, що новознайдені породи вказують на багатий киснем Марс. За словами Джеффрі Каталано, професора наук про Землю, навколишнє середовище та планети з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, який не брав участі в дослідженні, наявність окислених порід може допомогти вченим зрозуміти, чи пережив Марс, як і Земля, "переривчастий перехід" від періоду з низьким вмістом кисню до періоду з високим вмістом кисню.

Вплив оксидів марганцю на наше розуміння такого переходу, однак, був переоцінений, як тут, так і в попередніх роботах,
– упевнений Каталано.

Каталано брав участь у дослідженні 2022 року, яке показало, що оксид марганцю може легко утворюватися в умовах, подібних до марсіанських, без атмосферного кисню. Це дослідження, яке базувалося на лабораторних експериментах, показало, що такі елементи, як хлор і бром, яких було багато на ранньому Марсі, перетворювали марганець, розчинений у воді, на мінерали оксиду марганцю.

Цей висновок запропонував альтернативу кисню, яка могла б пояснити появу гірських порід на Марсі, подібних до нещодавно знайдених.