Толстые слои глины на Марсе могли быть стабильной средой для древней жизни

Планета Марс содержит толстые слои глины, которые могут простираться на сотни метров. Поскольку для их образования требуется вода, эти выходы пород давно интересуют учёных, ищущих признаки прошлой жизни на Красной планете.

Глинистое плато в бассейне Эллада на Марсе. Синий цвет у края — это глины, содержащие алюминий. Красно-оранжевый цвет ниже — глины с железом и магнием. Изображение охватывает область шириной 1 километр. Автор: NASA/JPL-Caltech/UArizona.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, учёные из Техасского университета в Остине и их коллеги детально изучили эти глинистые территории. Они обнаружили, что большинство из них сформировались вблизи стоячих водоёмов, которые были распространены на Марсе миллиарды лет назад. Такая среда способствовала химическому выветриванию, необходимому для образования толстых минерализованных слоёв глины, и могла обеспечить подходящие условия для развития жизни — воду, минералы и стабильную среду.

«Эти области содержат много воды, но при этом не подвержены сильным тектоническим процессам, поэтому они очень стабильны», — говорит ведущий автор исследования Рианна Мур, проводившая работу в качестве постдока в Школе геонаук Джексона при Техасском университете. «Если у вас стабильная местность, вы не разрушаете потенциально обитаемые среды. Благоприятные условия могли сохраняться дольше».

Исследование проводилось в рамках Центра планетарной системной обитаемости Техасского университета, который изучает происхождение и условия для жизни на Земле и других планетах. Сейчас Мур работает в NASA в составе команды, поддерживающей миссию «Артемида» на Луну.

Учёные также отметили, что толстые слои глины могут свидетельствовать о дисбалансе водного и углеродного циклов на древнем Марсе. Это могло бы объяснить, почему на Марсе отсутствуют карбонатные породы в местах, где на Земле они обычно встречаются.

Миллиарды лет назад Марс был влажным миром с озёрами и реками, оставившими следы в виде геологических формаций. Толстые глинистые слои сформировались именно в этот период. Однако до этого исследования было мало известно о том, в каких условиях они образовались и как окружающий рельеф повлиял на их эволюцию.

Мур проанализировала изображения и данные 150 глинистых отложений, ранее идентифицированных в глобальном обзоре, проведённом орбитальным аппаратом NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Она исследовала их топографические характеристики и близость к другим геологическим объектам, таким как древние водоёмы.

Выяснилось, что глины в основном находятся на низких высотах вблизи озёрных отложений, но вдали от долинных сетей, где вода, вероятно, текла более интенсивно. Такое сочетание химического и физического выветривания способствовало их сохранению. Соавтор исследования Тим Гоудж, доцент кафедры наук о Земле и планетах Школы Джексона, отметил, что марсианские условия формирования глин схожи с тропическими зонами Земли, где также встречаются мощные глинистые слои.

«На Земле самые толстые слои глинистых минералов обычно образуются во влажных средах с минимальной физической эрозией, которая может разрушить продукты выветривания», — сказал он. «Результаты показывают, что на Марсе действовали аналогичные механизмы».

Однако марсианские глины также отражают принципиальное отличие древнего Марса от современной Земли. На нашей планете тектонические процессы постоянно обнажают свежие породы, которые взаимодействуют с водой и CO₂ в атмосфере, регулируя климат. Марс же лишён тектонической активности. Когда вулканы выбрасывали CO₂ в атмосферу, отсутствие свежих пород для реакции привело к накоплению парникового газа, что могло сделать планету теплее и влажнее. Эти условия, вероятно, способствовали формированию глин.

Кроме того, отсутствие свежих пород на поверхности могло препятствовать образованию карбонатов, которые обычно формируются из вулканических пород при наличии CO₂, воды и времени. Постоянное образование глин могло «забирать» воду и химические продукты, не давая им взаимодействовать с окружающей средой.

«Это, вероятно, один из многих факторов, объясняющих странное отсутствие ожидаемых карбонатов на Марсе», — заключила Мур.

Дополнительная информация: Rhianna D. Moore et al, Deep chemical weathering on ancient Mars landscapes driven by erosional and climatic patterns, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02584-w

Источник: University of Texas at Austin