10 июня 2004 марсоход Spirit обнаружил следы жидкой воды на Красной планете

Spirit анализировал грунт в траншеях "Big Hole" и "Boroughs", вырытых колесами ровера во время движения по равнине в сторону Колумбийских холмов. Спектрометр APXS (Alpha Particle X-ray Spectrometer) зафиксировал не только сульфат магния, но и повышенные концентрации хлора, брома и соединений железа — элементов, хорошо растворимых в воде. Разделение серы и хлора в разных слоях траншей дополнительно подтвердило: эти элементы перемещались под действием воды и оседали раздельно, а не одновременно накапливались из-за вулканического пепла.

Кратер Гусев — одна из крупнейших ударных структур Марса диаметром около 166 км. Он образовался около 3–4 миллиардов лет назад и получил свое название в 1976 году в честь русского астронома Матвея Матвеевича Гусева (1826–1866) — пионера астрофотографии, работавшего в Пулковской и Вильнюсской обсерваториях. Геологи выбрали кратер как место посадки не случайно: с юга в него вливается Маадим Валлис — одна из крупнейших долин на Марсе длиной около 700 км, которую, по всей видимости, в далеком прошлом прорезала текущая вода. Предполагалось, что в кратере ранее находилось огромное озеро и на его дне должны были сохраниться осадочные породы.

Все о Марсе: есть ли жизнь, сколько лететь и почему называют Красной планетой

Spirit — первый из двух марсоходов миссии Mars Exploration Rover (MER). Он стартовал на ракете с мыса Канаверал 10 июня 2003 года, а совершил посадку в кратере Гусева 4 января 2004 года. Его масса составляла 185 кг, а максимальная скорость — около 5 сантиметров в секунду. Аппарат нес на борту научный комплекс Athena: панорамную камеру Pancam, инфракрасный мини-спектрометр Mini-TES, мессбауэровский спектрометр, спектрометр APXS, микроскопическую камеру и инструмент RAT для шлифовки поверхности камней. Главной задачей миссии было найти признаки того, что вода когда-то существовала на поверхности Марса в жидком состоянии.

Когда Spirit опустился в кратер, ученых ждало разочарование: вместо ожидаемых осадочных пород дно оказалось покрыто вулканическими базальтами. Оливин, пироксен, плагиоклаз, магнетит — типичные минералы лавовых пород, а не озерных отложений. Это означало, что более поздние потоки лавы из соседнего вулкана Аполлинарис погребли под собой возможные следы насыщенного водой прошлого. Ровер двинулся к Колумбийским холмам — возвышенностям, которые торчали над лавовой равниной как острова более древних пород. По дороге он вырыл колесами несколько траншей и обнаружил там скрытые под поверхностью соляные отложения.

Находка привела научное сообщество в восторг. Роль солей и серы в геологии Марса трудно переоценить: на Земле сульфаты магния и кальция образуются при испарении водных растворов. Высокое содержание магний-сульфата (более 20% грунта в траншее Boroughs) означало, что вода транспортировала ионы магния и серы из другого места и отложила их здесь при высыхании — то есть речь шла об открытой гидрологической системе, а не о локальном выветривании. Последующие находки в Колумбийских холмах показали, что вода хозяйничала в этом регионе Красной планеты неоднократно: замерзала, таяла и снова уходила в почву.

Spirit проработал в кратере Гусева более шести лет — намного дольше запланированных 90 солов (марсианских суток)— и прошел суммарно 7730 метров. За это время он нашел на Колумбийских холмах карбонаты, указывающие на нейтральную (не кислую) воду, а также богатые кремнеземом почвы, которые могут свидетельствовать о гидротермальной активности. Последний сигнал ровер послал 22 марта 2010 года, а официально миссия завершилась 25 мая 2011 года.

На обложке место посадки марсохода. Фото NASA/JPL/University of Arizona.