Woda w kraterze Gale na Marsie utrzymywała się dłużej niż wcześniej sądzono

Miliardy lat temu Mars był pełen wody, a krater Gale zawierał w sobie jezioro. Stopniowo jednak klimat zmieniał się, wysuszając czerwoną planetę i tworząc zakurzony pustynny świat, który widzimy dzisiaj.

Naukowcy z Imperial College London znaleźli oznaki, że woda występowała w znacznej ilości w kraterze Gale na Marsie – basenie o średnicy 154 km na południe od równika planety – długo po tym, jak reszta globu stała się sucha i niegościnna.

Odkrycia te, jak zaznaczają badacze, mają wpływ na zrozumienie zmieniającego się klimatu Marsa, a także na to, gdzie obecnie należałoby szukać oznak życia we Wszechświecie. Korzystając z danych i obrazów z łazika Curiosity NASA, naukowcy znaleźli wskazówki takie jak zdeformowane warstwy w pustynnym piaskowcu, które mogły zostać utworzone tylko przez wodę. Chociaż zgadzają się, że woda była obecna na Czerwonej Planecie, to nie są pewni, czy istniała jako ciecz pod ciśnieniem, lód czy solanka. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Geology.

„Piaskowiec ujawnił, że woda w dużej ilości występowała prawdopodobnie niedawno i dłużej niż wcześniej sądzono, ale nie wiemy w jakim stanie występowała. Woda ta mogła być cieczą pod ciśnieniem, wtłoczoną do osadu i deformującą go, zamarzniętą, z powtarzającym się procesem zamrażania i rozmrażania powodującym deformację, lub solanką i podlegającą dużym wahaniom temperatury. Jasne jest, że za każdym z tych potencjalnych sposobów deformacji tego piaskowca stoi woda” – twierdz główny autor badania, dr Steven Banham z Wydziału Nauk o Ziemi i Inżynierii Imperial College London.

Naukowcy przyjmują, że większość wody powierzchniowej na Marsie została utracona w połowie okresu hesperyjskiego, który trwał 3,7-3,0 miliarda lat. Nowe odkrycie sugeruje jednak, że woda w rzeczywistości występowała w znacznej ilości pod powierzchnią Marsa, w późniejszym okresie hesperyjskim.

Aby lepiej zrozumieć klimat planety i możliwość jej zamieszkania, naukowcy wykorzystują łazik Curiosity do poszukiwania wskazówek w zapisie skalnym Marsa. Prace te stanowią część misji NASA Mars Science Laboratory.

Curiosity bada krater Gale od 2012 roku. Znajduje się w nim góra Mount Sharp o wysokości 5,5 km, która powstała warstwowo, początkowo przez napływające osady jeziorne i rzeczne, a później przez osady pustynne i wiatry podczas rzekomego okresu wysychania Marsa.

Korzystając z głównej kamery naukowej Curiosity, zwanej instrumentem Mastcam, naukowcy zebrali zdjęcia warstw osadów Mount Sharp, aby znaleźć ślady tego, jak powstały skały. Przyjrzeli się skałom, które osadziły się na obecnie piaszczystej pustyni i znaleźli w nich struktury wskazujące na obecność wody.

„Kiedy osady są przemieszczane przez płynącą wodę w rzekach lub przez wiejący wiatr, pozostawiają charakterystyczne struktury, które mogą działać jak odciski palców starożytnych procesów, które je utworzyły” – tłumaczy dr Banham.

W miarę jak łazik wspinał się na górę, napotykał coraz młodsze skały osadzające się w coraz bardziej suchym środowisku. W końcu dotarł do złoża piaskowca ułożonego na zboczu góry, znanego jako formacja Stimson – zachowany relikt pustyni zawierającej duże wydmy w kraterze Gale.

Zebrane obrazy ujawniły, że formacja ta została utworzona po uformowaniu się Mount Sharp, w okresie rzekomego wysychania Marsa. Ujawniły również, że część formacji, zwana strukturą Feòrachas, zawierała elementy, na które wyraźnie wpłynęła woda.

„Zazwyczaj wiatr odkłada osady w bardzo regularny, przewidywalny sposób. Co zaskakujące, odkryliśmy, że te warstwy osadzone przez wiatr były wygięte w dziwne kształty, co sugeruje, że piasek został zdeformowany wkrótce po ułożeniu. Struktury te wskazują na obecność wody tuż pod powierzchnią” – tłumaczy współautorka badania Amelie Roberts, z Wydziału Nauk o Ziemi i Inżynierii Imperial College London.

„Warstwy osadów w kraterze ujawniają przejście z wilgotnego środowiska do bardziej suchego w czasie – odzwierciedlając przejście Marsa z wilgotnego i nadającego się do zamieszkania środowiska do niegościnnego pustynnego świata. Ale te struktury utworzone przez wodę w pustynnym piaskowcu pokazują, że woda utrzymywała się na Marsie znacznie później niż wcześniej sądzono” – dodaje.

Naukowcy zaznaczają, że odkrycie będzie miało wpływ na przyszłe misje eksploracji kosmosu, szczególnie w poszukiwaniu oznak życia poza Ziemią. Na Marsie formacja Stimson i podobne piaskowce pustynne były wcześniej uważane za mniej obiecujące cele w poszukiwaniu biosygnatur (dowodów na istnienie pierwotnego życia na Marsie).

Emil Gołoś