На Марсе обнаружены гигантские карстовые пещеры, сформировавшиеся в результате растворения горных пород слегка кислой водой. Ученые заявляют, что это одно из лучших мест на Красной планете для поиска сохранившихся следов древней жизни.

«Мы считаем, что с ожидаемым технологическим прогрессом в ближайшие десятилетия непосредственное исследование марсианских карстовых пещер является достижимой целью, если миссии будут специально разработаны для этих объектов», — заявил в интервью Space.com Чунью Дин из Института перспективных исследований Университета Шэньчжэня в Китае.

Пещеры расположены в регионе долин Хебрус, между потухшим вулканом Гора Элизий и равниной Утопия в северных средних широтах Марса. Они обнаруживают себя через восемь «световых люков» — отверстий в сводах пещер, которые видны на поверхности как впадины диаметром от нескольких десятков до более ста метров. Эти люки отличаются от ударных кратеров отсутствием приподнятых стен и выброшенного вокруг материала. Считается, что они образуются, когда поверхность частично обрушивается в пустоту под ней.

Хотя пещеры и световые люки находили на Марсе и раньше, они имели вулканическое происхождение, будучи лавовыми трубками. Долины Хебрус, напротив, не являются вулканическим регионом; здесь видны древние речные русла, обилие гидратированных минералов и осадков, отложенных некогда существовавшими на поверхности водоемами.

Эти особенности были идентифицированы группой ученых под руководством Дина и его коллеги Рави Шармы. Команда использовала архивные данные различных марсианских миссий, включая минералогические карты, построенные на основе наблюдений теплового эмиссионного спектрометра (TES) на аппарате NASA «Mars Global Surveyor», данные о содержании водорода (как индикатора воды) с гамма-спектрометра на «Mars Odyssey», а также модели рельефа, созданные на основе снимков камеры HiRISE на орбитальном аппарате NASA «Mars Reconnaissance Orbiter».

Исследователи установили, что световые люки и их окрестности соответствуют тому, что принято называть карстовыми пещерами. Термин «карстовый» относится к процессу растворения карбонатных и сульфатных пород. Хотя такие пещеры широко распространены на Земле, на Марсе их обнаружили впервые.

Наблюдения показывают, что регион долин Хебрус богат карбонатными породами, такими как известняк, и сульфатными породами, например, гипсом. Более 3,5 миллиардов лет назад, когда Марс был теплее и влажнее, эти осадки откладывались в крупных водоемах — озерах и морях. Когда планета остыла, поверхностная вода исчезла, превратившись в подповерхностный лед и замороженные рассолы.

Данные гамма-спектрометра с «Mars Odyssey» указывают на то, что водяной лед, возможно, до сих пор там сохранился в значительных количествах. В какой-то момент локальные нагревы — отдаленная вулканическая активность, удары астероидов или долгосрочные орбитальные вариации — могли растопить подповерхностный лед. Образовавшаяся жидкая вода просачивалась через трещины в грунте, растворяя породу и превращая эти трещины в обширные пещеры.

Карстовые пещеры — идеальное место для сохранения древних биомаркеров. Влажный и стабильный микроклимат внутри них в далеком прошлом мог быть средой обитания для микробных сообществ. Сегодня же пещеры защищены от экстремальных условий марсианской поверхности: резких перепадов температур, пылевых бурь, ультрафиолетового и космического излучения. Именно поэтому будущие миссии по поиску жизни могут быть нацелены на их изучение.

Открытие карстовых пещер на Марсе открывает новую главу в его исследовании, представляя собой нечто большее, чем просто геологический курьез.

• Цели для астробиологии: В отличие от лавовых труб, которые являются стерильными средами, карстовые пещеры на Земле кишат жизнью, в том числе хемосинтезирующими бактериями, не зависящими от солнечного света. Если жизнь когда-либо зародилась на Марсе, подобные подземные оазисы были бы ее последним пристанищем. Отложения на дне таких пещер могут содержать нетронутые слои, хранящие органические молекулы и даже окаменелости микроорганизмов.

• Вызовы для робототехники: Как отметил Дин, скальная порода будет ограничивать радиосвязь между аппаратом внутри пещеры и орбитальным зондом, что делает традиционное управление невозможным. Это потребует разработки полностью автономных роботов, способных самостоятельно ориентироваться в сложной подземной среде. Наиболее реалистичным сценарием выглядит использование «роя» роботов, образующих цепочку ретрансляторов, или гибридных систем, где колесные роверы взаимодействуют с дронами, способными летать в разреженной марсианской атмосфере.

• Убежище для людей: В долгосрочной перспективе эти пещеры — не просто научная цель. Они представляют собой готовые природные убежища для первых марсианских колонистов. Толща породы надежно защитит от смертоносной радиации и экстремальных температур, а также обеспечит структурную опору для создания герметичных жилых модулей. Возможно, будущее человечества на Марсе действительно лежит под его поверхностью, и долины Хебрус могут стать одним из первых таких «подземных городов».

Таким образом, эти темные провалы в долинах Хебрус — это не просто геологические объекты. Это потенциальные порталы в прошлое Марса, хранящие ответ на главный вопрос, и одновременно окна в будущее, где человечество может найти свой новый дом под красноватой скалой.