Открыт новый тип древнего кратерного озера на Марсе

В исследовании, опубликованном в журнале Planetary Science Journal, исследовательская группа под руководством Бена Боутрайта описывает пока безымянный кратер с некоторыми загадочными характеристиками. На дне кратера есть безошибочные геологические свидетельства наличия древних русел ручьев и прудов, но нет никаких свидетельств наличия входных каналов, по которым вода могла проникнуть в кратер извне, и никаких свидетельств активности грунтовых вод.

Так откуда взялась вода?

Исследователи пришли к выводу, что система питалась стоком давно потерянного марсианского ледника. Вода стекала в кратер с вершины ледника, то есть не оставляла за собой русло, как если бы текла прямо по земле. В итоге вода вылилась в низко лежащее дно кратера, где оставила свой геологический след на голой марсианской почве.

Тип озера, описанный в исследовании, резко отличается от других марсианских кратерных озер, таких как озера в кратерах Гейл и Джезеро, которые в настоящее время исследуют марсоходы НАСА.

«Это ранее неизвестный тип гидрологической системы на Марсе», - сказал Боутрайт. «В озерных системах, охарактеризованных на данный момент, мы видим свидетельства дренажа, идущего извне кратера, пробивающего стену кратера и в некоторых случаях вытекающего с другой стороны. Но здесь происходит не это. Все происходит внутри кратера, и это сильно отличается от того, что было охарактеризовано ранее».

Важно отметить, говорит Боутрайт, что кратер дает ключевые подсказки о раннем климате Марса. Нет никаких сомнений в том, что когда-то марсианский климат был теплее и влажнее, чем ледяная пустыня, которой является планета сегодня. Но менее ясно, был ли у Марса земной климат с непрерывно текущей водой на протяжении тысячелетий или он был в основном холодным и ледяным с мимолетными периодами тепла и таяния. По словам Боутрайта, моделирование климата для раннего Марса предполагает, что температура редко достигает пика выше нуля, но геологические доказательства холода и ледяных условий немногочисленны. Это новое свидетельство древнего оледенения может изменить это.

«Сценарий холода и льда был в основном теоретическим - что-то, что вытекает из климатических моделей», - сказал Боутрайт. «Но доказательства оледенения, которые мы видим, помогают преодолеть разрыв между теорией и наблюдениями. Я думаю, что это действительно важный вывод».

Боутрайт смог нанести на карту детали озерной системы кратера, используя изображения с высоким разрешением, полученные с орбитального аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter. На изображениях были обнаружены характерные признаки древних русел рек. Когда вода течет по каменистой поверхности, она может оставлять крупнозернистые отложения внутри долины, которую размывает. Когда эти отложения взаимодействуют с водой, они могут образовывать минералы, которые тверже, чем окружающая порода. По мере того, как дальнейшая эрозия в течение миллионов лет стирает окружающие породы, минерализованные каналы остаются позади в виде поднятых хребтов, пересекающих ландшафт. Эти особенности, наряду с отложениями наносов и особенностями береговой линии, ясно показывают, где вода текла и затопляла дно кратера.

Но без каких-либо признаков входного канала, через который вода попала в кратер, «возникает вопрос: как они сюда попали?», сказал Боутрайт.

Чтобы понять это, ученые исключили активность грунтовых вод, поскольку в кратере отсутствовали характерные истощающие каналы, которые образуются в системах грунтовых вод. Эти каналы обычно выглядят как короткие каналы без притоков - полностью противоположные густой разветвленной сети перевернутых каналов, наблюдаемых в кратере. Тщательное изучение стенок кратера также выявило отчетливый набор гребней, обращенных вверх. Эти особенности соответствуют хребтам, образованным там, где заканчивается ледник и откладывается насыпь из каменных обломков. Исследователи пришли к выводу, что вместе взятые доказательства указывают на систему, питаемую ледником.

Последующие исследования показали, что этот кратер не единственный в своем роде. На Конференции по лунным и планетарным наукам в этом месяце Боутрайт представил исследование, показывающее более 40 дополнительных кратеров, которые имеют похожие особенности.

Эти новые открытия могут иметь большое значение для понимания климата раннего Марса.

«У нас есть модели, говорящие, что ранний Марс был холодным и ледяным, и теперь у нас есть некоторые действительно убедительные геологические свидетельства, подтверждающие это», - сказал Джим Хед, профессор Университета Брауна. «Не только это, но и сам кратер предоставляет критерии, которые нам нужны, чтобы начать искать больше доказательств для проверки этой гипотезы, что действительно захватывающе».