Возможно, миллиарды лет назад Марс был совсем не такой безжизненной пустыней, какой мы знаем его сегодня. На Красной планете могли существовать реки, озера и даже целый океан, а климат был значительно теплее и влажнее. Новое подтверждение этой гипотезы ученые получили благодаря необычной находке в африканской пустыне Сахара. Обнаруженный в Мали марсианский метеорит возрастом не менее 4,1 млрд лет сохранил химические свидетельства взаимодействия древних пород с жидкой водой. Исследование не доказывает, что на Марсе когда-либо существовала жизнь, но позволяет по-новому взглянуть на условия, которые могли способствовать ее появлению, передает inbusiness.kz со ссылкой на Reuters.
Ученые установили, что метеорит, получивший название Teghaza 001, сформировался в земной коре Марса не менее 4,1 млрд лет назад. Это красноватая магматическая порода, которая, по мнению исследователей, может оказаться самым древним из 435 известных на Земле метеоритов марсианского происхождения.
Состав космической находки представляет особую научную ценность. Он позволяет заглянуть в далекое прошлое нашей планетарной соседки и получить новые сведения об условиях, существовавших на Марсе в первые периоды его истории. Главное открытие заключается в том, что порода сохранила признаки контакта с жидкой водой. Это укрепляет научную гипотезу о том, что древний Марс мог обладать необходимыми условиями для существования микробиологической жизни.
Планетолог Ян Лю из Лаборатории реактивного движения NASA в Калифорнии, которой управляет Калифорнийский технологический институт (Caltech), назвал метеорит уникальным свидетелем далекой эпохи.
"Это свидетель времени, когда Марс, вероятно, был теплее и влажнее, чем на протяжении большей части своей истории", — отметил ученый.
По химическому составу Teghaza 001 относится к габбро — разновидности крупнозернистых магматических пород. Исследования показали, что камень взаимодействовал с водой в тот период, когда медленно остывал и кристаллизовался в недрах Марса. Первоначально он находился в составе марсианской коры — самого внешнего слоя планеты, однако образовался из магмы, поступившей из более глубоких областей марсианской мантии.
Это обстоятельство особенно важно для исследователей. Метеорит позволяет изучать не только поверхностные процессы, происходившие на Красной планете, но и особенности формирования ее внутренних слоев. Кроме того, сохранившиеся в породе химические следы дают возможность восстановить условия, при которых вода проникала в глубинные участки коры и взаимодействовала с расплавленными породами.
Сегодня Марс представляет собой холодную, сухую и практически безжизненную пустыню. Однако многочисленные научные данные свидетельствуют о том, что миллиарды лет назад его поверхность выглядела совершенно иначе. На планете существовали реки и озера, а в северном полушарии, по одной из научных гипотез, располагался океан. Следы древних водных потоков и геологические структуры, напоминающие высохшие русла, уже давно привлекают внимание исследователей.
Теперь к этим свидетельствам добавились результаты лабораторного изучения метеорита Teghaza 001.
По данным Reuters, необычную находку обнаружили в 2022 году в пустынной местности Мали, примерно в 34 километрах от деревни Бир-Чали. Метеорит состоял из восьми отдельных фрагментов. Самый крупный обломок по размеру примерно соответствовал человеческому кулаку.
Основными минералами породы оказались полевой шпат и пироксен. Особый интерес представляют также содержащиеся в ней кристаллы циркона, в состав которых входит уран. Именно они помогли ученым определить возраст метеорита.
Для этого исследователи применили метод, основанный на естественном радиоактивном распаде урана с постепенным превращением его в свинец. Поскольку этот процесс происходит с известной скоростью, соотношение элементов позволяет достаточно точно установить время формирования минералов, а вместе с ними и возраст древней породы.
Ян Лю, возглавивший исследование, опубликованное в научном журнале Science, подчеркнул, что марсианские метеориты имеют исключительное значение для изучения Красной планеты.
"Марсианские метеориты — это единственные образцы с Марса, которые есть в нашем распоряжении. Они служат основой для понимания формирования раннего Марса и процессов его дифференциации, а также позволяют нам в лабораторных условиях оценивать, могла ли древняя планета поддерживать условия, пригодные для жизни", — пояснил ученый.
По его словам, лабораторные исследования подобных образцов не заменяют космические миссии, а дополняют их, позволяя проверять и уточнять результаты наблюдений.
"Подробная информация, которую мы можем извлечь из этих образцов метеоритов, дополняет и подтверждает результаты исследования Марса с помощью спутников, посадочных аппаратов и марсоходов", — добавил Лю.
Изучение древних марсианских пород помогает ученым понять, почему эволюция Земли и Марса пошла по совершенно разным направлениям, хотя в начале своей истории обе планеты имели немало общего.
Земля, Марс и другие планеты Солнечной системы сформировались примерно 4,5 млрд лет назад. В первые сотни миллионов лет после образования они проходили сложные процессы формирования коры, мантии и ядра, сталкивались с астероидами и постепенно приобретали особенности, которые определили их дальнейшую эволюцию.
Однако в дальнейшем условия на Земле и Марсе начали существенно различаться. На нашей планете сформировалась устойчивая среда, в которой смогла развиваться жизнь. Марс же постепенно утратил значительную часть своей атмосферы и поверхностной воды, превратившись в холодный и засушливый мир.
Как отмечает Reuters, метеорит Teghaza 001 дает возможность исследовать один из важнейших этапов этой истории. По словам ученых, среди всех известных марсианских метеоритов только три образца, включая найденный в Мали, относятся к столь раннему периоду существования планеты.
Еще один из них был обнаружен в Антарктиде в 1984 году. Первоначально его возраст оценивали примерно в 4,5 млрд лет, однако более поздние исследования показали, что он имеет возраст, сопоставимый с Teghaza 001. Согласно новому научному исследованию, именно метеорит из Сахары, вероятнее всего, оказался старше антарктической находки.
Но наиболее интригующая часть открытия связана не столько с возрастом камня, сколько с тем, что он сохранил свидетельства присутствия воды на древнем Марсе.
"Вода просачивалась вниз" - именно так исследователи описывают один из ключевых процессов, следы которого удалось обнаружить в породе.
Reuters пишет, что изучение изотопов — разновидностей химических элементов — кислорода и водорода показало, что вода проникала в более глубокие слои марсианской коры. Подобные процессы происходят и на Земле: вода просачивается через породы, достигает глубинных участков земной коры и может взаимодействовать с магматическими веществами.
На Марсе, судя по результатам анализа, происходило нечто похожее. Вода проникала в глубинные слои коры и смешивалась с расплавленной породой, поступавшей из мантии.
Ян Лю обратил внимание на то, что доказательства этого процесса обнаруживаются сразу в нескольких компонентах метеорита.
"Несколько независимых линий доказательств, полученных при изучении Teghaza 001, указывают на то, что вода присутствовала на поверхности Марса более 4,1 млрд лет назад. Это подтверждается изотопами водорода в фосфатах, а также изотопами кислорода в минералах и образцах породы, в целом", — рассказал исследователь.
Для науки это принципиально важный результат. Вода считается одним из ключевых ингредиентов, необходимых для возникновения и поддержания жизни в известной нам форме. Ее присутствие не означает, что жизнь обязательно существовала на Марсе, однако существенно расширяет представления о возможных условиях ее появления.
Планетолог Ли Сапер из Исследовательского центра NASA имени Эймса и Калифорнийского института BAER, соавтор научной работы, призвал не делать преждевременных выводов.
"Полученные результаты подтверждают идею о том, что на раннем Марсе присутствовали необходимые ингредиенты и условия для возникновения жизни, однако они не дают прямого ответа на вопрос, существовала ли когда-либо жизнь на Марсе", — подчеркнул ученый.
По его словам, найденная порода представляет собой своеобразный снимок далекого прошлого Красной планеты. Она позволяет увидеть, каким мог быть Марс в период, когда его атмосфера была плотной, климат — более влажным, а окружающая среда потенциально подходила для существования живых организмов.
Однако эта благоприятная эпоха, судя по геологическим данным, продолжалась недолго в масштабах планетарной истории.
"Эта порода представляет собой моментальный снимок прошлого, показывающий, как более влажный ранний Марс с плотной атмосферой мог поддерживать условия, пригодные для жизни. Однако такие условия быстро ухудшались в течение, примерно, первого миллиарда лет существования планеты, и Марс постепенно двигался к нынешнему сухому и негостеприимному состоянию", — пояснил Сапер.
Таким образом, речь идет не просто о доказательстве того, что на древнем Марсе была вода. Исследование помогает проследить, как менялась окружающая среда планеты и почему она постепенно утратила условия, которые могли быть благоприятными для биологических процессов.
Reuters сообщает, что еще одна интересная особенность Teghaza 001 заключается в его химическом составе. Он заметно отличается от других известных марсианских метеоритов. Это позволяет предположить, что камень может происходить из южных высокогорных районов Марса.
Ян Лю считает, что его первоначальное местонахождение могло находиться вблизи бассейна Эллада (Hellas Basin) — одного из крупнейших ударных кратеров Красной планеты.
Если эта гипотеза подтвердится, ученые получат дополнительные сведения о геологической истории южных регионов Марса. Такие территории представляют особый интерес, поскольку могут сохранять очень древние породы и следы процессов, происходивших на планете в первые периоды ее существования.
История самого метеорита не менее впечатляющая, чем результаты его исследования. Чтобы оказаться в песках Сахары, камню пришлось преодолеть колоссальное расстояние.
Когда-то он был частью марсианской поверхности. Затем мощный удар космического тела выбросил породу с Марса в открытый космос. Осколок начал длительное путешествие между планетами и в какой-то момент пересек орбиту Земли.
При попадании в земную атмосферу он превратился в метеор — яркое явление, возникающее при движении космического тела через воздушную оболочку планеты. Уцелевшие фрагменты достигли поверхности Земли и сохранились в песках Сахары, где, спустя огромное количество времени, их обнаружили исследователи.
Ян Лю описал эту космическую историю так: "Он был выброшен с поверхности Марса в результате удара и летел через космическое пространство, пока его траектория не пересеклась с траекторией Земли. Затем он вошел в атмосферу как метеор и сохранился в виде метеорита, упав в Сахаре. Мы не знаем, когда именно этот образец приземлился на Землю".
Последняя деталь тоже имеет научное значение. Несмотря на то, что ученые смогли установить возраст формирования породы, определить точное время ее падения на Землю пока не удалось.
В итоге, небольшой камень, найденный среди песков африканской пустыни, оказался настоящим посланником из далекого прошлого Солнечной системы. Он сформировался задолго до появления сложных форм жизни на Земле, пережил разрушительный космический выброс с Марса, миллиарды лет путешествовал в космосе и в конечном счете оказался на нашей планете.
Его изучение не дает окончательного ответа на один из главных вопросов современной науки — существовала ли когда-нибудь жизнь за пределами Земли. Но оно приближает исследователей к пониманию того, насколько похожими могли быть молодые Земля и Марс, и почему одна планета стала обитаемым миром, а другая превратилась в холодную пустыню.
Возможно, самые важные ответы о будущем поиске внеземной жизни находятся именно в таких древних свидетельствах прошлого. И порой для того, чтобы узнать больше о далеком Марсе, ученым достаточно внимательно изучить небольшой камень, обнаруженный в земных песках.
Читайте по теме:
Берельские сокровища отправятся в Париж
