Burzliwa historia jeziora na Marsie
18 lutego 2021 roku na Marsie wylądował łazik marsjański NASA Perseverance. Na miejsce jego lądowania wybrano krater Jezero o złożonej historii geologicznej, będący w odległej przeszłości jeziorem. Do Jezero wpadały dwie rzeki, nanosząc osady z wyżej położonych terenów i formując delty rzeczne. Celem pobytu łazika w tej lokalizacji jest prowadzenie badań nad historią geologiczną tego regionu, warunkami klimatycznymi w okresie istnienia jeziora oraz zbadanie in situ osadów delty, dna krateru, law i pierwotnej skorupy marsjańskiej, w której utworzył się krater. Wszystko po to, aby stwierdzić, czy takie środowisko było w jakimś okresie sprzyjające dla organizmów żywych i czy jakiekolwiek organizmy je zamieszkiwały.
Najnowsze zdjęcia z sześciokołowca NASA na Czerwonej Planecie sugerują, że w historii tego obszaru doszło do znaczących powodzi. W opublikowanym właśnie artykule zespół naukowy Perseverance szczegółowo opisuje, że cykl hydrologiczny wyschniętego już jeziora w kraterze Jezero jest bardziej skomplikowany i intrygujący niż początkowo sądzono. Odkrycia opierają się na szczegółowym obrazowaniu długich, stromych zboczy – skarp, które powstały z osadów gromadzących się u ujścia pradawnej rzeki, która dawno temu zasilała jezioro wypełniające krater. Zdjęcia pokazują, że miliardy lat temu, kiedy atmosfera Marsa była wystarczająco gęsta, aby utrzymać wodę przepływającą po jego powierzchni, delta rzeki Jezero w kształcie rozłożonego wachlarza doświadczała powodzi, które przyniosły skały i gruz z wyżyn położonych daleko poza kraterem.
Zdjęcia wykonane przez lewą i prawą kamerę Mastcam-Z łazika, a także przez Remote Micro-Imager (część instrumentu SuperCam), umożliwiły również ogląd obszarów, w których łazik może pobierać próbki skał i osadów, w tym mogące zawierać związki organiczne i inne dowody na to, że kiedyś istniało tam życie.
Naukowcy pracujących w zespole łazika od dawna planowali odwiedzić deltę ze względu na jej potencjał do przechowywania ewentualnych śladów pradawnego życia mikrobiologicznego. Jednym z głównych celów misji jest zebranie próbek, które mogłyby zostać sprowadzone na Ziemię w ramach wielozadaniowego projektu Mars Sample Return, co umożliwi naukowcom analizę materiału za pomocą potężnego sprzętu laboratoryjnego znajdującego się na Ziemi, a który jest zbyt duży, aby można go było sprowadzić na Marsa.
W chwili wykonywania zdjęć, skarpy znajdowały się w odległości 2,2 kilometra na północny zachód od łazika. Na południowy zachód od łazika, mniej więcej w tej samej odległości, znajdowała się kolejna wyraźna wychodnia skalna (w geologii i geomorfologii to miejsce w terenie, w którym skała wychodzi na powierzchnię ziemi), którą zespół nazwał Kodiakiem. W zamierzchłej przeszłości Kodiak znajdował się na południowym krańcu delty, która w zamierzchłych czasach była nienaruszoną strukturą geologiczną. Przed przybyciem Perseverance, Kodiak był fotografowany tylko z orbity. Zdjęcia z powierzchni po raz pierwszy ujawniły stratygrafię – kolejność i położenie warstw skalnych. Obrazy dostarczają informacji o względnym czasie powstawania złóż geologicznych wzdłuż wschodniej ściany Kodiaka. To kluczowa obserwacja, która pozwala potwierdzić obecność delty jeziora i rzeki wpływającej do Jezero.
Zdjęcia skarp ukazały nawarstwianie podobne do Kodiaka, ale wyżej, na każdej ze stromych ścian, kamery zaobserwowały kamienie i głazy. Warstwy te oznaczają, że powolna, meandrująca droga wodna, która zasilała deltę, musiała zostać przekształcona przez późniejsze, szybko płynące powodzie. Naukowcy szacują, że strumień wody potrzebny do transportu głazów – niektórych na odległość kilkudziesięciu kilometrów – musiałby płynąć z prędkością od 6 do 30 km/h.
Uważa się, że na początku historii dawnego jeziora w kraterze Jezero jego poziom był wystarczająco wysoki, aby wznieść się na wschodnią krawędź krateru, gdzie zdjęcia orbitalne pokazują pozostałości odpływowego kanału rzeki. W nowym artykule naukowcy opisują wielkość jeziora, która zmieniała się znacznie w czasie – poziom jego wód podnosił się i opadał o dziesiątki metrów, zanim zbiornik wodny w końcu całkowicie zniknął. Chociaż nie wiadomo, czy te wahania poziomu wody były wynikiem powodzi, czy bardziej stopniowych zmian środowiskowych, zespół naukowy ustalił, że wystąpiły one w późnej historii delty, kiedy poziom jeziora znajdował się co najmniej 100 metrów poniżej najwyższego poziomu. Naukowcy podkreślają, że lepsze zrozumienie procesów zachodzących w delcie Jezero jest kluczem do zrozumienia zmian hydrogeologicznych na tym obszarze i może potencjalnie dostarczyć odpowiedzi na pytanie, dlaczego cała planeta wyschła.
Artykuł na temat badań prowadzonych na podstawie zdjęć skarp wykonanych przez łazika Perseverance – został opublikowany 7 października 2021 roku w czasopiśmie „Science”.
Opracowano na podstawie:
NASA’s Perseverance Sheds More Light on Jezero Crater’s Watery Past
