• РЕГИСТРАЦИЯ

Кратер Езеро заготовил много интересного для марсохода «Марс-2020»

2 1423

Рис. 1. Кратер Езеро крупным планом

Рис. 1. Слева: кратер Езеро крупным планом. В левом верхнем углу хорошо видно русло древней реки. Цветами показана относительная высота участков рельефа: чем светлее оттенок, тем выше. Овалом обозначен предполагаемый район работы планетохода «Марс-2020». Справа: более общий план участка марсианской поверхности с указанием положения кратера Езеро. Он находится на краю равнины Исиды (Isidis Planitia). Изображения с сайтов jpl.nasa.gov и en.wikipedia.org

Летом 2020 года НАСА планирует запустить на Марс планетоход «Марс-2020». Главная задача миссии — астробиологические исследования, в том числе поиски следов древней жизни на основе изучения доступных геологических материалов. Несколько лет ученые обсуждали, какое место на поверхности Красной планеты может оказаться самым перспективным с этой точки зрения. И наконец определились — это будет кратер Езеро, в древности представлявший собой озеро, в которое впадали реки. В дельте одной из таких древних рек ученые надеются найти стромалитоподобные постройки или другие свидетельства присутствия микроорганизмов. В двух статьях, которые одна за другой вышли в журналах Icarus и Geophysical Research Letters, рассказывается, почему для работы американского марсохода было выбрано именно это место.

Запуск миссии «Марс-2020» запланирован на лето 2020 года. Если не случится накладок и запуск состоится в июле, то миссия достигнет поверхности планеты в феврале 2021 года. По своей конструкции планетоход «Марс-2020» в целом аналогичен своему предшественнику — марсоходу Curiosity. Он будет оборудован приборами для анализа химического и минералогического состава марсианской почвы, обнаружения в реголите органических соединений (рентгенофлуоресцентным спектрометром, ультрафиолетовым рамановским спектрометром), а также георадаром, который зондирует геологическое строение недр на глубину до 10 метров с разрешением в один сантиметр.

Ранее при помощи орбитального спутника Mars Reconnaissance Orbiter, запущенного в 2005 году, был детально изучен состав поверхности Марса. С помощью установленного на его борту спектрометра CRISM, работающего в видимом и инфракрасном спектре, были составлены подробные минералогические карты, на которых хорошо видны зоны развития различных групп минералов — окисловсиликатовкарбонатов.

Особый интерес с точки зрения поисков следов древней жизни представляют карбонаты. На Земле именно они слагают раковины морских беспозвоночных, скелеты кораллов, а также строматолиты — ископаемые остатки древних цианобактериальных матов. К тому же карбонатные окаменелости прекрасно сохраняются в осадочных породах миллиарды лет. Древнейшие строматолиты, найденные в земных породах, имеют возраст 3,7 млрд лет (см. Найдены строматолиты возрастом 3,7 млрд лет — древнейшие следы жизни на Земле, «Элементы», 05.09.2016).

Кроме того, карбонаты, образующиеся в результате взаимодействия между углекислым газом и водой, сохраняют в изотопном составе своих элементов информацию о климате и составе древней атмосферы во время их образования.

Спектрометрическая съемка CRISM выявила тянущуюся вдоль берега древнего озера, располагавшегося когда-то в кратере Езеро, полосу карбонатных пород, а в районе дельты палеореки — глинистые минералы типа Mg-Fe-смектита, относящиеся к группе водных слоистых силикатов (рис. 2). О том, что кратер был заполнен водой и представлял собой озеро, говорят глинистые отложение на его дне, а также характерные формы рельефа берегов с дельтами рек и каналов.

Рис. 2. Спектрометрическое изображение района «западной дельты»

Рис. 2. Спектрометрическое изображение района «западной дельты» — дельты палеореки в западной части кратера Езеро. Полоса карбонатных пород выделяется зеленым цветом, глинистые минералы — сиреневым. Иллюстрация с сайта brown.edu

Большинство речных сетей на Марсе были активны со второй половины нойского до первой половины гесперийского периодов (3,8–3,5 млрд лет назад). Об этом свидетельствует глубина долин и каньонов, разрезающих нижненойские отложения, а также подсчет возраста долин по нарушающим их кратерам (A. D. Howard et al., 2005. An intense terminal epoch of widespread fluvial activity on early Mars: 1. Valley network incision and associated deposits). Речная активность в районе западной дельты прекратилась примерно 3,8 ± 0,1 млрд лет назад (C. Fassett, J. Head, 2008. Valley network-fed, open-basin lakes on Mars: distribution and implications for Noachian surface and subsurface hydrology), а озеро в кратере могло существовать еще некоторое время после этого.

Кстати, кратер получил свое имя от населенного пункта Езеро в Боснии и Герцеговине, название которого переводится как «озеро». Ученые считают, что это наилучшее место для поиска следов древней жизни на Марсе. Они надеются обнаружить здесь строматолитоподобные структуры, которые в земных условиях формировались на дне мелководных водоемов вдоль древних береговых линий, где было много света.

Предполагается, что после высадки на кромке кратера марсоход спустится вниз, пройдет вдоль полосы карбонатных пород в одном и другом направлении, захватит зону дельтовых отложений и через два года завершит свой путь на дне кратера (рис. 3).

Рис. 3. Предполагаемый маршрут движения планетохода «Марс-2020»

Рис. 3. Предполагаемый маршрут движения планетохода «Марс-2020». Изображение с сайта jpl.nasa.gov

«Марс-2020» будет отбирать образцы карбонатных пород весом около 20 грамм каждый, запечатает их в металлические цилиндры размером с шариковую ручку и затем оставит их в определенном месте на поверхности Марса, чтобы будущая миссия смогла забрать эти образцы на Землю для изучения.

 

На сегодняшний день на поверхности Марса уже скопилось около полукилограмма образцов, собранных марсоходом Curiosity. Проект по возвращению этих и собранных миссией «Марс-2020» проб Mars sample return (MSR) сейчас разрабатывается НАСА и Европейским космическим агентством (ЕКА). К январю 2020 года должны быть согласованы бюджет проекта и его общая архитектура. Возвращаемая ракета должна быть запущена в 2026 году. По плану она достигнет поверхности Марса в 2028 году, а в 2031 году образцы будут доставлены на Землю.

Американские и французские ученые под руководством Брайони Хорган (Briony H. N. Horgan) из Университета Пердью (США) провели детальный анализ минералогических и морфологических свойств геологических образований в западной части кратера Езеро и в районе западной дельты. Результаты исследования опубликованы в журнале Icarus.

В качестве исходных материалов использовались гиперспектральные изображения (Hyperspectral imaging) в видимой и ближней инфракрасной областях спектра, полученные с помощью спектрометра CRISM, а также фотоизображения высокого разрешения и цифровые модели рельефа. Гиперспектральные датчики обрабатывают информацию во всем электромагнитном спектре, а по спектрам объектов можно судить об их составе.

Исходя из топографических особенностей и расположения по отношению к другим геологическим формациям, авторы делают вывод о том, что карбонатные породы, зафиксированные в виде полосы вдоль западного края кратера, являются озерными карбонатами, осажденными в прибрежной среде палеоозера (рис. 4). То есть, это не переотложенные, а сохранившие свое первичное залегание породы, а значит весьма вероятно, что в них могут остаться нетронутыми макро- и микробиосигнатуры (следы жизни).

Рис. 4. В окрестностях западной дельты

Рис. 4. В окрестностях западной дельты полоса карбонатных пород вдоль внутреннего края кратера (красный контур) ограничена узким диапазоном высот — от −2420 до −2260 м (по отношению к эквипотенциальной поверхности гравитационного поля Марса). Иллюстрация из обсуждаемой статьи в Icarus

Авторы считают, что карбонаты откладывались в мелких и теплых водах дельты из речной воды, поступающей с расположенного западнее водосборного бассейна. Если бы карбонатные минералы осаждались из озерной воды, то они присутствовали бы и в других частях озера, а не только в западной дельте. Дно кратера в целом сложено мафическими (с высокими содержаниями Mg и Fe) вулканическими породами — потоками лав, которые лишь по краям перекрытыми карбонатами и глинистыми отложениями.

В земных условиях карбонатные породы из речных потоков откладываются в краевых частях щелочных (содовых) озер, имеющих pH воды более 9. Воды должны содержать бикарбонат HCO3 и при этом быть перенасыщенными катионами Ca+ и Mg2+. Наиболее близким аналогом, по мнению авторов, является озерно-речная система озера Салда (см. lake Salda) в Турции. Оно тоже расположено в кратере, а впадающие в него водные потоки, так же, как и в случае с кратером Езеро, размывают окружающие озеро мафические породы. В прибрежных водах озера Салда отлагается гидромагнезит (hydromagnesite) — гидратированный карбонат магния, и это одно из немногих мест на Земле, где синезеленые водоросли создают современные строматолитовые постройки (M. J. Russell et al., 1999. Search for signs of ancient life on Mars: expectations from hydromagnesite microbialites, Salda Lake, Turkey).

Однако, абсолютно не очевидно, что карбонаты западной окраины кратера Езеро образовались при участии бактерий. На Земле есть многочисленные примеры, когда карбонатные отложения в прибрежной зоне озер образуются абиогенным путем. Один из самых распространенных таких примеров — карбонатные туфы или травертины, осаждающиеся из родниковых или термальных вод при их поступлении в озерные щелочные воды, богатые HCO3 (см.: Травертиновые террасы Памуккале). Достаточно мощные отложения карбонатных туфов встречаются в прибрежных частях соленых озер запада США (например, озеро Моно) и Восточно-Африканской рифтовой долины.

Авторы считают, что даже в этом случае изучение карбонатных пород западной части кратера Езеро будет весьма продуктивным, потому что и абиогенные туфы, и карбонатные осадки могут сохранять в себе следы жизнедеятельности организмов, а также — дать богатый материал для палеоклиматических реконструкций.

При спектрометрической съемке в кратере Езеро были идентифицированы минералы гидратированного кремнезема типа опала (аморфный гидрокремнезем SiO2·nH2O). Изучению этих минералов посвящено исследование, проведенное группой ученых из США и Китая под руководством Джона Мустарда (John F. Mustard) из Брауновского университета. Результаты опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Гидратированный кремнезем в кратере Езеро мог появиться как минимум тремя путями: 1) он был принесен речными потоками; 2) путем прямого осаждения из термальных растворов (если это был район вулканической активности, на Земле такие примеры есть); 3) в результате взаимодействия с водой пород базальтового основания кратера.

Рис. 5. Места, где был идентифицирован гидратированный кремнезем

Рис. 5. Красными точками показаны места, где был идентифицирован гидратированный кремнезем. Зеленый цвет — отложения западной дельты; желтый — отложения северной дельты; коричневый — выходы базальтового основания; фиолетовый — речное русло. Изображение из обсуждаемой статьи в Geophysical Research Letters

Ранее все факты идентификации на поверхности Марса гидратированного кремнезема связывали исключительно с процессами изменения пород основания. Весьма вероятно, что и в данном случае мы имеем дело с тем же процессом, тем более что минерал обнаружен непосредственно над базальтами (рис. 5).

Тем не менее, и два первых варианта в озерно-речной обстановке вполне реальны. В первом случае кремнистые осадки после литификации (затвердевания) преобразуются в кремнистые сланцы. Во втором случае вокруг горячих источников, несущих растворенный кремнезем формируются отложения кремнистого туфа — гейзерита.

Из земной геологии известно, что и в тех, и в других породах хорошо сохраняются биосигнатуры. Это связано с тем, что при выпадении кремния из растворов, кремнезем способен замещать органические клетки. При этом полностью сохраняется морфология организмов вплоть до клеточной структуры, а за счет консервации клеток в кремнистой оболочке — органический углерод, а иногда даже липиды.

Авторы считают, что идентифицированный ими гидрокремнезем, скорее всего, образовался на месте, в нижних слоях комплекса дельтовых отложений. Как правило, такие места на теплом мелководье, куда рекой сносится питательный материал, собранный с большой территории, наиболее благоприятны для развития жизни. А слои кремнистых осадков могут способствовать максимальной сохранности биоматериала.

Ученые рассчитывают, что с помощью оборудования, размещенного на планетоходе «Марс-2020», они, как минимум, получат ответы на вопросы, касающиеся генезиса карбонатных и кремнистых отложений кратера Езеро, а как максимум — обнаружат следы древней марсианской жизни.

В заключении хотелось бы отметить, что до 2012 года НАСА и ЕКА разрабатывали марсоход в рамках совместной программы освоения Марса. В 2012 году НАСА вышло из проекта, начав планировать собственную миссию «Марс-2020». ЕКА продолжило разработку своего марсохода в сотрудничестве с Роскосмосом. Сейчас этот аппарат имеет рабочее название марсоход «Розалинд Франклин» в честь английского химика и пионера исследований структуры ДНК.

Его запуск запланирован на 25 июля 2020 года. По плану в марте 2021 года он должен достичь поверхности Марса и приземлиться в районе плато Оксия (Oxia Planum). Задача миссии та же, что и у «Марса-2020» — поиск следов существования прошлой или настоящей жизни на Красной планете. Несмотря на то, что марсоход «Розалинд Франклин» по своим габаритам значительно меньше своего американского собрата, он оснащен всеми необходимыми аналитическим приборами, а также буровой установкой с максимальной рабочей глубиной 2 метра. Программой предусмотрен отбор 17 образцов керна. Кроме того, бур оборудован ИК-спектрометром для минералогического изучения горных пород на глубине.

https://elementy.ru/novosti_na...

Технология новой жизни

Сирия дает России и Ирану полный карт-бланш на Дейр-эз-Зор

Похоже, вырисовывается схема по возвращению сирийских нефтегазовых месторождений законному владельцу. Стало известно, что Дамаск предоставляет Москве и Тегерану возможность заняться вос...

Оружие Древних - Псивоздействие на Людей.

ПСИВОЗДЕЙСТВИЕ – оружие массового поражения которое предназначено для воздействия на мозг человека и его связь с самой душой человека. Что приводит к нарушению этой связи и подмены упр...

Невероятное Оружие Прошлого - ЗВУК.

Прошлый цивилизации применяли оружие на основе других физических принципов, которые наша цивилизация только начинает учится понимать и осваивать. Одним из типов такого оружия был Звук ...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Загрузка...
    Umbrella 18 января 18:15

    Мифы о седине

    Считается, что появление седины — это признак старения, постепенного угасания организма. Многие связывают появление седых волос с безвозвратным поворотом от молодости к старости и первым предвестником множества связанных с этим проблем. Так ли это на самом деле? Ученый-трихолог Джо Чинкотта, посвятивший долгие годы разгадке секретов здоровых волос, развен...
    2175
    Umbrella 18 января 16:14

    Сон помог вознаграждению улучшить зрительное обучение

    Экспериментальный дизайн исследования Yuka Sasaki et al. / PNAS, 2020 Американские ученые выяснили, что позитивное подкрепление в виде вознаграждения улучшает процесс зрительного обучения только вместе со сном. Для этого они провели серию экспериментов, в одном из которых использовали полисомнограф. Использование вознаграждения во время обучения улучшает рез...
    371
    Umbrella 18 января 13:11

    У Жванецкого - рак простаты, врачи: в таком возрасте - это конец, но...

    Бессмысленно пытаться скрыть то, что скрыть уже не удалось. Да, за деньги. Да, врачи и персонал клиники. Да, слив. Михаил Жванецкий заболел той же болезнью, что и многие знаменитости до него - например, Вилли Токарев или Олег Табаков. Оба боролись, но онкология их все равно убила. Рак простаты - неприятнейшая и жестокая штука, которая, между прочим, убивает и очень мо...
    3710
    Umbrella 17 января 22:40

    Найдено связующее звено между двумя маркерами болезни Альцгеймера

      Patho / Wikimedia Commons Британским ученым удалось выяснить, как накопление бета-амилоида снаружи от нейронов вызывает агрегацию тау-белка внутри них. Оказалось, что посредником между ними служит рецептор к норадреналину на нейронах: связываясь с ним, бета-амилоид вызывает фосфорилирование тау, который затем слипается в комки...
    543
    Umbrella 17 января 21:09

    Доноры костного мозга передали реципиентам свои патогенные мутации

      Janice Carr, USCDCP / Pixnio.com Американские ученые обнаружили, что каждый второй донор красного костного мозга несет в своей крови клоны клеток с патогенными мутациями. Большинство из них успешно переезжают в организм реципиента и укрепляются там, попутно обрастая новыми мутациями. Теоретически они могут стать причиной небла...
    356
    Umbrella 17 января 09:46

    Поедатели плаценты

    Интересно наблюдать за возникновением и эволюцией трендов, зачастую разнонаправленных, в нашем обществе. С одной стороны — чуть ли не поголовный уход в виртуальную реальность и социальные сети. И на этом фоне — призывы, подкрепляемые собственным подвижничеством, о возврате к природе. Готовность глотку порвать (и свою тоже) за экологию, мода на organic-...
    804
    Umbrella 16 января 11:17

    Мобильная поликлиника

    Вот уже третий день я в составе медицинской бригады езжу с мобильной поликлиникой по отдаленным деревням и селам. Все знают ,что такое автодом( дом на колесах), а что же представляет из себя автополиклиника, мобильная поликлиника? Мобильная поликлиника- это автомобиль " КАМАЗ" с прицепом. Внутри все как в обычной поликлинике, только мини формата)- н...
    672
    Umbrella 14 января 20:18

    Людей разделили на группы по типу старения

    Американские ученые обнаружили в крови человека сотни веществ, концентрация которых может закономерно меняться с возрастом. Они выяснили, что выделить среди них однозначные маркеры биологического возраста сложно: всегда найдутся люди, которые не укладываются в общее правило. Зато оказалось, что все эти маркеры можно разделить на четыре гру...
    2098
    Umbrella 14 января 15:16

    Что осталось за кадром. "...Мне плевать"

    Продолжение нашумевшей истории о докторе-травматологе Евгении Батушенко из Омска, который уволился прямо со смены и сказал, что "...устал и всё надоело". Об этом был пост в журнале, который вызвал много откликов: "Принимать больных не буду. Увольняюсь прямо сейчас" https://amarok-man.livejournal.com/4883302.html  Только что появи...
    2319
    Umbrella 14 января 09:43

    Повышение внутричерепного давления связали с внутриглазным

    KirstentB/Pixabay Исследователи из Университета Южной Флориды обнаружили новый тип биологической обратной связи мозга и глаз человека. Это открытие поможет в лечении глаукомы, которая связана с повышенным внутриглазным давлением. Статья об этом была опубликована в журнале Journal of Physiology. Реклама Ученые давно предполагали, что давление в г...
    1312
    Umbrella 13 января 22:37

    Стоит ли волноваться из-за нового вируса, обнаруженного в Китае?

    О вспышке неизвестной болезни, произошедшей в провинции Хубэй в центральной части Китая этой зимой, известно не так много. Врачи полагают, что болезнь, которая поразила 59 человек, может быть вызвана коронавирусом — семейством вирусов, которые стали причиной вспышки тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) в 2003 году. SARS стал причиной паники ...
    1558
    Umbrella 13 января 16:01

    Принимать больных не буду. Увольняюсь прямо сейчас

    В Омске дежурный травматолог Евгений Батушенко отказался принимать пациентов с переломами и заявил об увольнении посреди смены. Он заявил, что устал от работы, его не устраивают зарплата и условия труда. Доктор решил уволиться. У него был 45-летний стаж. В это время в очереди находился журналист  NGS55.RU Александр Зубов. И на видео взял у травма...
    4459
    Umbrella 10 января 21:19

    Новый аппарат для лучевой терапии рака позволяет пройти недельный курс за секунду

    Ученые создали устройство для лучевой терапии рака, которое позволяет пациенту пройти недельный курс за секунду. Испытания показали, что облучение той же дозой радиации, которую пациент получает за неделю, за секунду столь же эффективно поражает раковые клетки, но при этом наносит меньше вреда здоровым. Описание разработки опубликовано в International Journa...
    1872
    Umbrella 10 января 21:16

    Долголетие червей-мутантов объяснили через митохондрии

      Wikimedia Commons Ученые обнаружили механизм, который позволяет нематодам-двойным мутантам жить в пять раз дольше обычного. Оказалось, что два сигнальных пути, работа которых у них нарушена, «пересекаются» в митохондриях. Вместе обе мутации тормозят работу митохондрий по получению энергии, что запускает в клетках о...
    1312
    Umbrella 10 января 16:40

    Ученые нашли способ омолодить мозг

    Ученые разработали метод, который позволяет путем воздействия на стволовые клетки головного мозга увеличить количество нейронов, замедлив тем самым процессы старения мозга, и частично вернуть ему утраченные когнитивные функции. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.С возрастом снижается функциональная пластичность м...
    1783
    Umbrella 10 января 15:40

    № 11. Почему болит зуб после пломбирования

    Здравствуйте, дорогие подписчики! В этом посте я отвечу на один из самых частых вопросов, который задают мне пациенты. А именно – «Почему болит зуб после постановки пломбы». Оговорюсь, что в данном посте речь пойдёт только про зубы, которые лечили по поводу кариеса (без удаления сосудисто-нервного пучка – пульпы). Все случаи возникновени...
    2019
    Umbrella 10 января 15:38

    Пересадка почки добавила пациенту еще один ВИЧ

      Wellcome Collection gallery / Wikimedia Commons Американские медики обнаружили, что при пересадке ВИЧ-инфицированных органов два вируса — донора и реципиента — могут сосуществовать в организме. У пациента, историю которого они описали, оба вируса присутствовали в анализах еще неделю после трансплантации, несмотря н...
    1315
    Umbrella 10 января 10:13

    В США снизился уровень антидепрессантов и антибиотиков в сточных водах

    Ученые из Университета Баффало в США заметили снижение уровня антидепрессантов и антибиотиков в сточных водах. Они напрямую связали это с введением передовых методов очистки — угольными фильтрами и озонированием, которые позволили удалить более 95% химикатов. Исследование семи станций очистки сточных вод на востоке США показало рекордно низкий у...
    1516
    Umbrella 9 января 21:45

    Второй пациент вылечен от ВИЧ: новый рубеж в борьбе с глобальной эпидемией СПИДа

    Учёные долго пытались повторить последовательность действий, которые привели к первой долгосрочной ремиссии 12 лет назад. С так называемым “Лондонским пациентом” у них, кажется, получилось. Уже во второй раз с начала глобальной эпидемии пациент излечен от ВИЧ-инфекции – вируса, который вызывает СПИД. Новость появилась почти через 12 лет пос...
    2502
    Umbrella 9 января 21:30

    Сам ты свалка! Владельцу вернули 10 тонн мусора

    Сколько угодно русский человек может ныть о том, как ему хотелось бы ходить в белых носках по городским дорогам, не испачкав ног,  как это можно сделать в Японии, однако до этого всего нам будет далеко ровно столько, сколько свиньи будут выбрасывать мусор там, где живут. Стандартная ситуация: иду через поле к заправке, сворачиваю на тропинку, а вместо троп...
    2899
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика