Кратеры — это естественные окна в историю поверхности планет: чем они глубже, тем дальше в прошлое можно заглянуть. Кроме того, породы, выброшенные при ударе, дают шанс изучить материалы, которые некогда были спрятаны от внешнего мира. 

Mars Express и Mars Reconnaissance Orbiter сконцентрировали внимание на кратерах, расположенных в районе нагорья южного полушария под названием Тирренская земля, которое охватывает площадь размерами 1 000×2 000 км. 

Анализ химического состава пород на стенках кратеров, их краях и центральных вершинах, а также окружающего материала позволил выявить 175 локаций минералов, образующихся в присутствии воды. «Эти гидратированные силикаты были извлечены с глубины от десятков метров до километров, — делает вывод Дамьен Луазо из Европейского космического агентства. — Грунтовые воды должны были присутствовать там в течение длительного периода, чтобы химия породы изменилась». 

Гидратированные силикаты могут возникать и без воды — в результате метеоритного удара. На дне и краях кратера способны сформироваться такие минералы, как серпентин, хлориты и смектит. Однако этот процесс не объясняет наличия подобных гидратированных силикатов в центральном пике и на внешнем краю поля выброшенного материала. 

Кроме того, на дне кратеров нет признаков гидротермальных систем — отверстий и трещин. Наконец, присутствие многочисленных гидратированных силикатов в небольших кратерах (менее 5 км в диаметре) невозможно объяснить сравнительно слабыми ударами. 

Остаётся только вода. Эту гипотезу подтверждают и обнажения филлосиликатов (слоистых силикатов) на холмах, расположенных в отдалении от видимых кратеров. Эти минералы (слюды, хлориты, серпентин, тальк) образуются в том числе в результате взаимодействия породы с водой при температурах до 300 ˚C в нескольких километрах под поверхностью. 

В то же время поверхностный материал Тирренской земли практически не несёт следов воздействия воды. «3,7 млрд. лет назад, то есть до образования большинства кратеров в этом регионе, циркуляция воды происходила на глубине в несколько километров, — говорит соавтор Николя Мангольд из Нантского университета (Франция). — Вода вызвала широкий спектр химических изменений в породах, которые являются отражением низких температур у поверхности и высоких — на глубине, но без непосредственной связи с условиями, существовавшими на поверхности». 

Напротив, долина Морт — один из наиболее богатых глиной регионов Марса — демонстрирует более равномерную водную минералогию, что указывает на тесную связь с поверхностными процессами. 

Напомним: на днях учёные нагадали нам о воде в марсианской мантии по метеоритам. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Icarus и ранее были представлены на одной из научных конференций. 

Подготовлено по материалам Европейского космического агентства.

Текст: Дмитрий Целиков