Марсоход Curiosity обнаружил новые данные, которые указывают на то, что в прошлом Марса могли существовать длительно сохраняющиеся подземные запасы тёплой воды. Вывод основан на анализе образцов горных пород, собранных в кратере Гейла на склонах горы Шарп.

Исследование охватило 20 образцов, взятых на разных высотах горы. Геологическая последовательность в кратере позволяет рассматривать нижние слои как более древние, сформировавшиеся в период, когда на Марсе ещё присутствовала вода, а верхние — как более молодые, относящиеся к этапу постепенного исчезновения поверхностной воды и охлаждения планеты.

Ключевым результатом стал анализ кристаллов минерала гематита — оксида железа, который может образовываться и изменяться в зависимости от условий среды. Учёные обнаружили, что размер кристаллов гематита сильно варьируется по высоте: в верхних слоях они крайне малы (менее 10 нанометров), тогда как в нижних достигают примерно 65 нанометров.

Для объяснения этой разницы исследовали процесс, известный как оствальдовское созревание. Он описывает перераспределение вещества между мелкими и крупными кристаллами со временем: при устойчивых условиях мелкие кристаллы постепенно растворяются, а материал переносится на более крупные структуры.

Параллельно в верхних слоях кратера был обнаружен минерал гетит, который при определённых условиях может превращаться в гематит. Это указывает на смену геохимической среды в истории региона.

Совокупность данных позволила сделать вывод о двух различных режимах формирования минералов. В верхних слоях, по-видимому, существовали холодные условия, при которых жидкая вода на поверхности была нестабильна и быстро исчезала. В нижних слоях, напротив, формирование минералов происходило в условиях устойчивых подземных водоносных систем, где вода могла оставаться тёплой и химически активной.

Согласно оценкам, такие подземные водные системы могли сохраняться до 4,7 миллиона лет. Это относительно небольшой срок в геологическом масштабе, но достаточный для потенциального возникновения простейших форм жизни при благоприятных условиях.

Дополнительные данные миссий Mars Perseverance и других инструментов Curiosity подтверждают картину перехода Марса от более тёплой и влажной планеты к холодному и сухому миру. В частности, были обнаружены значительные залежи карбонатов, указывающие на масштабное связывание углекислого газа в породах, что могло ослабить парниковый эффект и ускорить охлаждение планеты.

Изотопный анализ также фиксирует признаки интенсивного испарения воды в прошлом, что согласуется с моделью постепенного истощения поверхностных водоёмов. Однако новые данные усиливают гипотезу о том, что вода не исчезла полностью, а ушла в подповерхностные резервуары, где условия оставались стабильнее.

Это существенно меняет стратегию поиска следов древней жизни. Если подземные водоносные системы действительно сохранялись дольше, чем поверхностные океаны и озёра, то именно подповерхностные породы становятся наиболее перспективной целью для будущих миссий.