Сканирование обитаемой среды с помощью комбинационного рассеяния света и люминесценции для органики и химии (SHERLOC) и планетарного прибора для рентгеновской литохимии (PIXL) сульфатных минеральных композиций из абразии квартала (SHERLOC sol 293). (а) Цветное ACI-изображение анализируемой области. Голубые прямоугольники обозначают точки сканирования SHERLOC, где сульфатные фазы были обнаружены при SNR ≥10. Голубые кружки внутри каждой рамки обозначают положение и размер лазерного пятна SHERLOC. Желтый многоугольник указывает область сканирования PIXL на 294-й сол. (б) Карты PIXL содержания SO3 (слева) и содержания MgO, CaO и FeO (справа). (c) Тепловые карты положений пиков сульфата ν1 и коэффициентов гидратации (HQ, см. текст, как это было рассчитано). Тепловые карты всех ссадин имеют одну и ту же цветовую гамму (см. рис. 3–6). Пятно анализа с сигналом флуоресценции обозначено черной звездочкой на карте HQ (сплошная звезда указывает на высокую флуоресценцию >5000 отсчетов). ( d ) Репрезентативные спектры комбинационного рассеяния SHERLOC из областей, богатых кальцием и магнием, на элементной карте PIXL. Точки 15 и 34 обозначены жирными черными и серыми контурами соответственно на панели (с). Области, где можно обнаружить сульфат ν1 и признаки гидратации, обозначены серой штриховкой. На вставках показаны детали основных пиков сульфата каждого спектра, которые здесь для удобства сравнения нормированы на одну и ту же высоту пика сульфата ν1, а также полос гидратации, которые не нормированы. Вертикальные пунктирные линии указывают подобранный центр пика ν1 каждого спектра. Указаны другие важные центры пиков. Фото: Журнал геофизических исследований: Планеты (2024 г.). DOI: 10.1029/2023JE007989
За три года, прошедшие с тех пор, как марсоход НАСА «Персеверанс» приземлился на Марсе, научная группа НАСА сделала повседневную задачу исследования Красной планеты почти обыденной.
Марсоход и его помощник-вертолет Ingenuity сделали потрясающие снимки Марса и собрали 23 уникальных образца керна породы на протяжении 17 миль древней дельты реки.
Один из членов научной группы, доцент Университета Цинциннати Энди Чаджа, сказал, что иногда ему приходится напоминать себе, что проект совсем не обычный.
«Это так здорово. Я исследую другую планету», — сказал он. Чая преподает на факультете геонаук Колледжа искусств и наук Калифорнийского университета. Он палеобиолог и астробиолог, помогающий НАСА искать доказательства древней жизни на Марсе с помощью марсохода, оснащенного специальными геонаучными инструментами и инструментами визуализации, вместе с тремя своими аспирантами Калифорнийского университета Андреа Корполонго, Брианной Оррилл и Сэмом Холлом.
По его словам, через три года после начала миссии марсоход показал себя как чемпион.
«Настойчивость превзошла всех. Это была фантастика. У нее такие мощные инструменты для выполнения геологических работ. Она способна исследовать удаленные объекты с помощью камер с зум-объективами и фокусироваться на крошечных объектах с невероятным разрешением», — сказал Чая.
Попутно миссия зафиксировала ряд новинок: первый полет с двигателем, первые записанные звуки Марса, самый длинный автономный полет (почти полмили) и новые открытия о геологии, атмосфере и климате планеты.
Чаджа был частью команды НАСА, которая решала, где на Марсе посадить марсоход. И он остался в научной группе, которая будет изучать ежедневные данные и открытия, чтобы решить, что марсоходу следует делать дальше.
Среди новых открытий — обнаружение первичных магматических пород в кратере Джезеро. Эти породы являются затвердевшим результатом жидкой магмы. Они предлагают ученым многообещающие подсказки относительно уточнения известного возраста планеты.
Ученые подозревают, что на Марсе когда-то были долгоживущие реки, озера и ручьи. Сегодня вода на Марсе находится во льду на полюсах и в ловушке под марсианской поверхностью.
Чаджа и его ученик Корполонго были соавторами статьи, опубликованной в Журнале геофизических исследований «Планеты», в которой выяснилось, что на Марсе также могли существовать гидротермальные системы, основанные на гидратированном сульфате магния, который марсоход обнаружил в вулканических породах.
«Когда эти камни остывают и разрушаются, они становятся пригодной для жизни средой», — сказал Чая.
Корполонго также опубликовал аналогичную исследовательскую статью в том же журнале, соавтором которой является Чаджа, в которой подробно описаны результаты анализа образцов марсоходом с использованием прибора SHERLOC для глубокого ультрафиолетового комбинационного рассеяния и флуоресценции. В обеих статьях были представлены материалы десятков коллег-исследователей НАСА, участвовавших в этом проекте.
Образцы, собранные марсоходом, могут наконец ответить на вопрос, одни ли мы во Вселенной.
«Мы пока не нашли каких-либо окончательных доказательств существования жизни в этих отложениях. Но если бы в камнях находились ископаемые микроорганизмы, они были бы слишком малы, чтобы их можно было увидеть с помощью марсохода», — сказал Чая.
Чаджа надеется, что финансирование будет одобрено для ожидаемой миссии по возвращению образцов с Марса для извлечения герметично запечатанных титановых трубок, которые ученые потратили три года на заполнение интересными кернами горных пород.
«Эти гидратированные минералы удерживают воду внутри себя и записывают историю того, как и когда они образовались», — говорится в исследовании. «Возвращение образцов этих минералов на Землю позволит исследователям изучить историю воды и климата Марса и, возможно, доказательства древней жизни с помощью самых чувствительных инструментов».
Но это было только начало. «Настойчивость» начала свое целенаправленное исследование от дна кратера до передней части дельты, образованной древней рекой или дренажным каналом, где она встретила осадочные породы, которые часто содержат запертые минералы, и еще один путь к доказательствам древней жизни.
А в прошлом году марсоход добрался до края кратера в месте, которое раньше было огромным озером, где он исследует залежи карбоната магния, который геологически или биологически может образовываться из бактерий.
Чая сказал, что решение отправить «Настойчивость» в кратер Джезеро, похоже, себя оправдало.
«Абсолютно. Были и другие места, куда мы могли бы пойти, и они были бы не менее хороши», — сказал он. «Вы не узнаете, пока не изучите их все. Но Джезеро был выбран не зря, и это было полностью оправдано».
Летные дни вертолета Ingenuity, похоже, подошли к концу после того, как в январе он получил повреждение несущего винта после приземления в своем 72-м полете. Но Perseverance по-прежнему набирает силу. В его распоряжении по-прежнему имеется 15 пробирок для отбора дополнительных интересных геологических образцов.
Затем марсоход выйдет из кратера Джезеро, чтобы исследовать более обширную территорию. Чаджа сказал, что они, вероятно, найдут камни возрастом 4 миллиарда лет и более. А на Марсе могут находиться строматолиты или камни, содержащие свидетельства существования древних слоистых матов бактерий, видимых невооруженным глазом. На Земле эти камни иногда встречаются в экстремальных условиях, таких как бассейны гейзеров.
Горизонт открытий продолжает расширяться с каждым днем перед научной командой.
«Я надеюсь, что «Настойчивость» только разожгла наш аппетит к дальнейшим исследованиям Марса», — сказал Чая. «А возвращение образцов позволит нам изучать Марс и искать доказательства древней жизни с помощью инструментов, которые еще даже не были изобретены, в течение многих лет».
Информация от: Университетом Цинциннати.
