По действующим моделям климата Марса вода должна была исчезнуть с поверхности около 3 миллиардов лет назад. Разрыв между моделью и наблюдением — порядка 2,2 миллиарда лет. Это и есть центральная аномалия нового исследования, опубликованного в Nature Astronomy.
Что зафиксировал «Чжужун»
Аппарат работал на равнине Утопия в северном полушарии с 2021 года и прекратил функционировать после пылевой бури. На бортовые спектрометры попали плоские камни, содержащие водосодержащие минералы. Первичный анализ не позволял однозначно определить фазовый состав. В повторной обработке данных авторы исследования идентифицировали кристаллы селенита — разновидность гипса, кристаллизующегося непосредственно из концентрированного солевого раствора. Это ключевое ограничение: сухое выветривание и ледяная сублимация такой структуры не дают.
Геохимия и обратный расчёт
По морфологии кристаллов и их пространственному распределению на поверхности камней рассчитан необходимый объём жидкости. Слой воды толщиной от 6 до 25 метров на площади обнажения — нижняя и верхняя оценки соответственно. Подобные объёмы исключают случайную конденсацию из атмосферы: требуется устойчивый резервуар. Подсчёт кратеров на участке даёт возраст поверхности около 757 миллионов лет. Это позднегесперийский—амзонийский период, для которого модели предсказывают среднюю температуру ниже точки замерзания воды.
Механизм поступления
Авторы предлагают следующую цепочку: под поверхностью сохранялся рассол с высокой концентрацией солей, понижающей температуру замерзания. Эпизод вулканической активности обеспечил локальный прогрев, рассол мигрировал вверх, выходил на поверхность, испарялся и кристаллизовался в селенит. Допустимое окно по времени — сотни тысяч лет, что соответствует толщине наблюдаемого слоя и скорости испарения при низком давлении.
Что из этого следует
Сам по себе селенит — не доказательство биологии. Но его кристаллическая решётка способна удерживать включения жидкости и газов. Это означает: в образцах с этого участка потенциально сохраняется химический отпечаток марсианского рассола возрастом 700+ миллионов лет. Профиль изотопов водорода и кислорода в таких включениях позволит проверить модели атмосферной эволюции Марса напрямую, без посредников в виде термодинамических реконструкций.
Ограничения и следующий шаг
Спектрометры «Чужуна» — дистанционные; минералогия определена косвенно, по сигнатурам. Для подтверждения фазы и изотопии нужен буровой забор и возврат образца, либо полноценный геохимический марсоход на месте. До этого момента 757 миллионов лет остаются нижней оценкой присутствия воды, а не твёрдо установленным фактом. Задача для инженеров: обеспечить бурение на глубину залегания селенитного горизонта и сохранить включения при транспортировке. Физика накладывает жёсткие требования на температурный режим керна.