Китайский марсоход нашел следы наводнения на Марсе миллиарды лет назад

Китайский марсоход Zhurong заглянул глубоко под поверхность Марса, обнаружив свидетельства двух крупных наводнений, которые, возможно, сформировали регион, известный как Равнина Утопия. Марсоход приземлился на Марсе в мае 2021 года и с тех пор исследует поверхность Красной планеты.

Анализ, опубликованный в Nature ( DOI: 10.1038/s41586-022-05147-5 ), показывает первые данные, собранные радаром марсохода Zhurong, который может исследовать структуры на глубине до 100 метров под поверхностью. — Это очень интересная статья. Я был впечатлен тем, как далеко вглубь планеты можно заглянуть с помощью этого устройства, — говорит Свейн-Эрик Хамран, ученый из Университета Осло, который ранее проанализировал аналогичные данные, собранные марсоходом НАСА Perseverance.

Ровер Чжуронг

Шестиколесный вездеход Zhurong питается от солнечной энергии. Он был оснащен шестью приборами для изучения марсианской среды.

На мачте установлены две камеры для съемки ландшафта и скал. Они используются для ориентирования в полевых условиях и для дальнейшего планирования поездок. Между навигационными камерами размещена третья мультиспектральная камера, которая используется для изучения минералов, присутствующих в горных породах.

Zhurong также имеет георадар. С его помощью вы можете получить изображения, проливающие свет на геологические процессы, которые привели к созданию региона Равнина Утопия. Ровер также оснащен магнитометром для измерения магнитного поля в его окрестностях.

Конструкция спускаемого аппарата и вездехода была основана на испытанных в боях машинах миссии «Чанъэ-4». Это миссия, в рамках которой Китай разместил дуэт посадочного модуля и вездехода на стороне Луны, невидимой с Земли, в начале 2019 года. 

Чжужун, названный в честь бога огня в древнекитайской мифологии, намекает на древнекитайское имя Марса. Согласно теории пяти элементов традиционной китайской философии, этой планете был присвоен элемент огня и красный цвет. «Огонь принес тепло и свет предкам человечества и осветил человеческую цивилизацию. Назвать первый китайский марсоход именем бога огня означает зажечь пламя китайских планетарных исследований», — говорится в заявлении Национального космического агентства Китая перед запуском миссии. В свою очередь, название орбитального аппарата — «Тяньвэнь-1» — происходит от древнекитайской поэмы Цюй Юаня (около 340-278 гг. до н.э.). Его можно перевести как «вопросы к небу».

Не случайное место

История места посадки Чжуронга годами озадачивала ученых. Марсоход пересекает обширные равнины в северном полушарии Марса, известные как Равнина Утопия. Основываясь на спутниковых снимках, исследователи предположили, что в этом месте мог быть могучий океан. Геологические особенности местности напоминают те, что сформированы водой или льдом.

В мае ученые проанализировали изображения места посадки, сделанные китайским марсианским орбитальным аппаратом Tianwen-1, который является частью той же миссии и прибыл на Красную планету вместе с марсоходом и посадочным модулем. Затем они обнаружили гидратированные минералы, которые могли образоваться при подъеме уровня грунтовых вод или таянии льда.

Но этот регион также мог быть покрыт лавой, скрывающей некоторые гидрологические процессы под поверхностью. Извержения горы Элизиум к востоку от места посадки марсохода Чжурон или другая вулканическая активность могли покрыть этот регион магмой. Изучая данные радара, ученые надеются понять, что произошло и может ли еще скрываться вода или лед под камнями. «Мы хотим знать, что происходит под поверхностью Марса», — говорит соавтор исследования Лю Ян из Национального центра космических наук в Пекине.

Utopia Planitia под поверхностью

Zhurong — первый китайский вездеход на Красной планете. Он исследует южную часть Utopia Planitia. Его георадар излучает высокочастотные радиоволны, которые могут проникать под поверхность на глубину от 3 до 10 метров, и низкочастотные волны, которые могут достигать глубины до 100 метров под землей, но имеют худшее разрешение.

Авторы исследования проанализировали низкочастотные данные, собранные в период с 25 мая по 6 сентября на площади более 1100 метров, когда Чжуронг двигался к югу от места посадки. Сигналы радара отражаются от материалов под поверхностью, показывая размер их частиц и их способность удерживать электрический заряд. Более сильные сигналы обычно указывают на более крупные объекты.

Радар не обнаружил следов жидкой воды на глубине до 80 метров, но обнаружил два горизонтальных слоя с интересными узорами. Группа исследователей сообщает, что в слое на глубине от 10 до 30 метров сигналы отскока увеличивались с увеличением глубины. Ученые говорят, что это, вероятно, связано с более крупными валунами, лежащими в основании слоя, и более мелкими камнями, лежащими наверху. Более старый, более толстый слой на глубине от 30 до 80 метров показал аналогичную картину.

«Старый слой, вероятно, является результатом внезапных наводнений, которые переместили отложения в район Равнины Утопии более трех миллиардов лет назад, когда на Марсе была активность воды», — объясняет соавтор открытия Чэнь Линг, сейсмолог из Институт геологии и геофизики Китайской академии наук в Пекине.

Верхний слой мог образоваться в результате другого потопа около 1,6 миллиарда лет назад. Чен говорит, что верхний слой вряд ли будет содержать неповрежденные потоки лавы, потому что он имеет меньшую емкость электрического заряда, чем можно было бы ожидать от неповрежденной вулканической породы.

Вулканический или осадочный?

Возможно, верхний слой когда-то покрывал тонкий слой лавы. «Сами по себе данные радара не могут окончательно определить, является ли материал осадочным или вулканическим», — говорит Сюй И, исследователь из Университета науки и технологий Макао.

Исследователи утверждают, что радарные данные хороши для точного определения слоев и геометрии подповерхностного материала, но не так хороши для определения его состава. Часто ученые полагаются на другие подсказки, такие как скалы, выступающие над поверхностью, чтобы построить картину прошлых событий. Ожидается, что миссия принесет больше результатов. «Это только первый шаг, — говорит Линг.