Марс міг пережити «Велике вимирання», схоже на земне: дані Curiosity

Нові дані, отримані марсоходом NASA Curiosity, свідчать про можливе існування вуглецевого циклу на стародавньому Марсі, що відкриває нові перспективи для розуміння того, чи могла Червона планета колись підтримувати життя і як саме відбувалися кліматичні переходи, що призвели до її сучасного стану. Марсохід, який продовжує свою місію в кратері Ґейл, надав унікальну інформацію, аналіз якої може пролити світло на загадкову еволюцію марсіанського середовища. Результати цього дослідження були нещодавно опубліковані у престижному науковому журналі Science.

Центральним елементом відкриття стало виявлення мінералу сидериту — карбонату заліза — у шарах гори Шарп, розташованої в кратері Ґейл, які багаті на сульфати. Ця знахідка стала результатом кропіткої роботи команди Лабораторії марсіанської науки NASA (Mars Science Laboratory Curiosity Rover team) та науковців з Університету Калгарі, зокрема Бена Тутоло, доктора філософії та доцента кафедри Землі, енергії та навколишнього середовища. Команда проаналізувала дані, зібрані з трьох різних місць буріння, проведеного марсоходом Curiosity. Присутність сидериту в цих конкретних геологічних відкладеннях стала несподіванкою і водночас важливим кроком у розумінні минулого Марса.

«Виявлення значних покладів карбонатів у кратері Ґейл є одночасно дивовижним і важливим проривом у нашому розумінні геологічної та атмосферної еволюції Марса», — зазначив Бен Тутоло у прес-релізі. Досягнення цього результату було довгостроковою метою дослідницької групи, яка прагнула знайти докази існування карбонатних мінералів, що могли б розповісти про склад стародавньої атмосфери та кліматичні умови планети.

Аналізуючи ці та інші дані, зібрані Curiosity, вчені висунули гіпотезу про те, що Марс, подібно до Землі, міг пережити власне «Велике вимирання». Приблизно 250 мільйонів років тому на нашій планеті сталася подія, відома як Пермсько-тріасове вимирання, або «Велике помирання», під час якої зникло майже 80% усіх видів живих істот. Дослідники припускають, що аналогічна катастрофічна зміна клімату могла статися і на Марсі, коли його тепліший та вологіший клімат змінився на значно холодніший і сухіший, який ми спостерігаємо сьогодні.

«Велика кількість легкорозчинних солей у цих породах та подібних відкладеннях, виявлених на значній частині Марса, використовувалася як доказ „великого висихання“ Марса під час його драматичного переходу від раннього теплого та вологого стану до поточного холодного та сухого», — пояснив Тутоло. Відкриття сидериту в шарах, багатих на сульфати, додає важливу деталь до цієї картини, вказуючи на конкретні хімічні процеси, що відбувалися під час цієї трансформації.

Раніше вчені припускали, що осадові карбонати на Марсі, такі як сидерит, ймовірно, утворилися в умовах стародавньої атмосфери планети, багатої на вуглекислий газ (CO2). Нові дані, отримані Curiosity, надають цим припущенням вагоміших підстав. Присутність карбонатів свідчить про те, що колись в атмосфері Марса було достатньо CO2, щоб підтримувати парниковий ефект, який утримував температуру на рівні, достатньому для існування рідкої води на поверхні. Рідка вода вважається ключовою передумовою для виникнення та підтримки життя, як ми його знаємо.

Однак, у певний момент історії Марса його атмосфера почала стоншуватися. Цей процес, як припускають вчені, міг бути пов'язаний саме з перетворенням атмосферного вуглекислого газу на тверді карбонатні породи, такі як сидерит. По суті, CO2, який раніше зігрівав планету, почав «випадати» з атмосфери, зв'язуючись у мінералах на поверхні. «Ширші наслідки полягають у тому, що планета була потенційно придатною для життя до цього часу, але потім, коли CO2, що зігрівав планету, почав осаджуватися у вигляді сидериту, це, ймовірно, вплинуло на здатність Марса залишатися теплим», — зазначив Тутоло.

Це відкриття ставить перед вченими нові питання. «Питання на майбутнє полягає в тому, яка саме кількість цього CO2 з атмосфери була фактично секвестрована? Чи могло це стати причиною того, що ми почали втрачати придатність для життя?» — додав дослідник. Розуміння цього процесу на Марсі має не лише фундаментальне наукове значення, але й може мати практичне застосування на Землі.

Бен Тутоло порівнює цей природний процес на Марсі з земними проектами, спрямованими на вилучення вуглекислого газу з атмосфери та його перетворення на стабільні карбонати з метою пом'якшення наслідків зміни клімату. Технології уловлювання та зберігання вуглецю (Carbon Capture and Storage, CCS) є одним із напрямків боротьби з глобальним потеплінням. «Дізнаючись про механізми утворення цих мінералів на Марсі, ми краще розуміємо, як ми можемо робити це тут, на Землі», — підкреслив Тутоло.

Крім того, вивчення колапсу теплого і вологого клімату раннього Марса слугує нагадуванням про крихкість умов, необхідних для існування життя. «Вивчення колапсу теплих і вологих ранніх днів Марса також говорить нам про те, що придатність для життя — це дуже тендітна річ», — додав він. Земля залишається унікальною планетою в Сонячній системі, яка змогла зберегти стабільні умови для біосфери протягом мільярдів років.

Команда марсохода Curiosity продовжить дослідження, шукаючи інші ділянки на Червоній планеті, багаті на сульфати та потенційно карбонати. Це допоможе зібрати більше доказів для підтвердження висунутої гіпотези та краще зрозуміти, як саме Марс трансформувався внаслідок втрати значної частини своєї атмосфери. Розуміння еволюції Марса, його кліматичних змін та потенційної втрати придатності для життя може надати безцінні уроки для розуміння минулого, сьогодення та майбутнього нашої власної планети. «Найвизначніша річ щодо Землі полягає в тому, що вона придатна для життя і залишається такою щонайменше чотири мільярди років, — підсумував Тутоло. — Щось сталося з Марсом, чого не сталося із Землею». Пошук відповіді на питання «що саме?» триває, і кожна нова знахідка Curiosity наближає нас до розгадки таємниць Червоної планети.