Roverul Perseverance al NASA a găsit pe Marte, în același loc, dovezi ale apelor subterane, lacurilor și fluidelor fierbinți

Roverul Perseverance al celor de la NASA a dezvăluit o istorie surprinzător de complexă a apei în craterul Jezero. Oamenii de știință se așteptau ca „Unitatea de Margine” a craterului să conțină sedimente lacustre, însă au descoperit, în schimb, roci magmatice vechi, alterate de apă în cel puțin trei etape distincte, notează Science Daily.

Un nou studiu sugerează că misterioasa „Unitate de Margine” (Margin Unit) din craterul Jezero conservă o istorie a apei mult mai complexă decât anticipau oamenii de știință, implicând lacuri antice, ape subterane și, ulterior, activitate hidrotermală.

Când roverul Perseverance al NASA a ajuns la marginea interioară a craterului Jezero de pe Marte, în septembrie 2023, cercetătorii se așteptau să găsească roci sedimentare de-a lungul a ceea ce fusese cândva țărmul unui lac marțian. Astfel de roci se formează pe măsură ce straturi de material se acumulează de-a lungul unor perioade îndelungate. 

Pe Pământ, rocile sedimentare formate din argilă și nămol pot fi extrem de valoroase, deoarece au capacitatea de a conserva dovezi ale existenței unor forme de viață microbiană din trecutul îndepărtat.

Oamenii de știință au manifestat interes față de această zonă și pentru că sondele aflate pe orbita planetei Marte detectaseră acolo semnale puternice ale prezenței unor minerale carbonatice. Pe Pământ, carbonații se formează adesea în lacuri și oceane de mică adâncime, inclusiv în medii capabile să susțină viața.

În loc de depozitele sedimentare preconizate, roverul Perseverance a întâlnit roci magmatice. Acestea se pot forma prin răcirea magmei în subteran sau prin solidificarea materialului vulcanic la suprafață. Deoarece mineralele din componența rocilor magmatice pot conserva informații despre condițiile existente în momentul formării lor, acestea pot oferi date geologice extrem de detaliate.

În zona denumită „Margin Unit”, aceste roci au dezvăluit o istorie surprinzător de complexă. Dovezile indică faptul că rocile au interacționat cu apa în cel puțin trei etape distincte, fiecare episod modificându-le compoziția chimică și aspectul fizic în moduri diferite. 

SuperCam dezvăluie istoria ascunsă a apei pe Marte

O mare parte din aceste dovezi provine de la SuperCam, un instrument montat în partea superioară a catargului roverului Perseverance. SuperCam poate identifica compoziția minerală a formațiunilor geologice analizând lumina pe care acestea o reflectă.

Atunci când oamenii de știință ai misiunii identifică o țintă promițătoare, pot direcționa SuperCam să emită o rază laser de la o distanță de până la 6,5 ​​metri. Laserul generează o mică explozie de plasmă, iar spectrul acesteia dezvăluie compoziția chimică a rocii. Folosind această tehnică, Perseverance a analizat peste 185 de ținte de rocă de bază în zona cunoscută sub numele de „Margin Unit” (Unitatea Marginală).

„Înainte de a ajunge la Margin Unit, ipoteza principală – bazată pe observații efectuate de pe orbită – era că depozitele de carbonat observate s-au format în urma interacțiunii cu lacul care a existat în craterul Jezero”, a declarat Candice Bedford, cercetător științific la Universitatea Purdue din West Lafayette, Indiana, și autorul principal al studiului. 

„Însă acum știm că această locație a devenit un fel de răscruce pentru sistemele acvatice. Descoperirile din zona Margin Unit sunt importante deoarece craterul Jezero se află în interiorul uneia dintre cele mai mari zone cu depozite de carbonat de pe Marte; astfel, ceea ce învățăm aici are o relevanță care depășește cu mult limitele acestui crater.”

Magmă străveche sub craterul Jezero

Roverul Perseverance a analizat „Unitatea Marginală” (Margin Unit) pe o diferență de nivel de aproximativ 265 de metri. În zonele mai înalte, roverul a întâlnit roci cristaline cu granulație grosieră, bogate în olivină. Aceste roci nu prezentau aproape nicio dovadă a unei alterări provocate de apă.

Olivina conține magneziu și fier. Cercetătorii au ajuns la concluzia că această unitate bogată în olivină s-a format inițial în interiorul unei mase de magmă, adânc sub suprafața planetei Marte. Magma s-a răcit suficient de lent pentru a permite formarea unor cristale minerale mari. Mult mai târziu, eroziunea a îndepărtat materialul de deasupra, scoțând roca la suprafață.

Situația a fost foarte diferită în zonele mai joase ale Unității Marginale, în apropierea fundului fostului lac. Acolo, olivina apare puternic alterată: granulele sale sunt fisurate, iar spațiile dintre ele sunt umplute cu silice.

Carbonații și silica prezintă un interes deosebit pentru oamenii de știință care caută indicii privind o posibilă locuibilitate în trecutul îndepărtat. Pe Pământ, atunci când apa reacționează cu olivina, procesul poate genera hidrogen, pe care anumite microorganisme îl pot utiliza ca sursă de energie. Aceleași reacții pot duce, de asemenea, la formarea de carbonați și silice – minerale capabile să conserve urmele lăsate de o activitate microbiană din trecut.

Trei episoade distincte de interacțiune cu apa

Cercetătorii pot reconstitui ordinea în care apa a modificat „Unitatea Marginală” (Margin Unit), deși nu pot stabili încă momentul exact al fiecărui episod.

Primul episod cunoscut a implicat ape subterane bogate în dioxid de carbon. Pe măsură ce această apă a circulat prin rocă, a reacționat cu olivina, generând carbonat în interiorul fracturilor situate la cote mai joase. În timp, eroziunea a îndepărtat o parte din materialul înconjurător mai moale, lăsând fracturile mai dure, umplute cu carbonat, să iasă în evidență sub formă de creste.

O a doua perioadă de activitate a apei ar fi putut fi legată de lacul străvechi care a ocupat cândva Craterul Jezero.

„Unele dintre rocile din Unitatea Marginală conțin și silice”, a declarat Eleni Ravanis, cercetător în domeniul științelor planetare la Universitatea din Hawaii (Manoa) și coautor al studiului. „Transformarea olivinei în carbonat poate lăsa în urmă silice, iar noi observăm o cantitate mai mare din această silice în rocile care s-au aflat sub nivelul apei.”

Apa caldă a apărut ulterior

Un al treilea episod, survenit ulterior, pare să fi implicat circulația apei calde în subteran. Într-un sit din zona estică a Unității de Margine (Margin Unit), roverul Perseverance a descoperit filoane minerale cu o grosime de aproximativ 25 de centimetri (10 inchi). Aceste filoane conțin minerale precum sulfatul de calciu și fluoritul.

Prezența fluoritului oferă un indiciu important cu privire la condițiile în care s-au format acestea. Fluoritul se formează, de regulă, atunci când apa caldă circulă prin roci vulcanice; acest lucru indică faptul că, în craterul Jezero, a existat o etapă ulterioară de activitate a apelor subterane calde, survenită după interacțiunile inițiale cu apele subterane și cu lacul.

În ansamblu, observațiile demonstrează că Unitatea de Margine nu a fost modelată de un singur mediu lacustru. Dimpotrivă, aceasta a devenit un punct de convergență pentru mai multe sisteme hidrologice distincte, care au modificat aceleași roci în etape diferite ale istoriei planetei Marte.

„Dacă am învățat un lucru după zece ani de activitate cu roverele marțiene, acela este că Marte îți rezervă mereu surprize”, a declarat Bedford. „Rareori lucrurile stau exact așa cum ne-am aștepta pe baza datelor obținute de pe orbită. Sper ca această cercetare să contribuie la redefinirea modului în care oamenii de știință percep istoria apei în craterul Jezero și pe întreaga planetă Marte. În cele din urmă, sper să îi ajute pe specialiștii în științe planetare să reconstituie evoluția climei și a condițiilor de habitabilitate de pe Marte în perioada sa timpurie.”