Спряталась в породе. Тайна исчезновения воды Марса

Ученые оценили, сколько жидкости на Красной планете было на начальном этапе его существования и сколько потерялось со временем.

Вода на Марсе не испарилась, как счиатлось ранее, а так и осталась на Красной планете. Просто теперь она представлена не в виде озер и рек - вместо этого она "скрылась" в горных породах Марса. Однако это не значит, что эту воду могут легко извлечь будущие колонизаторы Марса. Корреспондент.net рассказывает подробности.

 

Минералы поглотили воду

Сегодня окружающая среда на Марсе враждебна всему живому. Там слишком холодно, чтобы вода могла оставаться на поверхности планеты в жидком состоянии. Разреженная атмосфера пропускает слишком много солнечной радиации, способной полностью стерилизовать верхний слой почвы.

Но так было не всегда. Геологические и геоморфологические данные указывают на то, что древний Марс имел большие объемы жидкой воды около 3,5 миллиарда лет назад. На поверхности Красной планеты до сих пор сохранились пересохшие русла рек, котловины древних озер и океанов.

Геологические и геоморфологические данные указывают на то, что древний Марс имел большие объемы жидкой воды. На поверхности Красной планеты до сих пор сохранились пересохшие русла рек, котловины древних озер и океанов.

Каким Perseverance увидел и услышал Марс

Главной первоначальной целью исследования Марса был поиск воды, поскольку она играет ключевую роль в геологии, климате и самом зарождении жизни, говорит доктор Майкл Мейер, который возглавляет научную программу NASA по изучению Марса.

Вода - ключевой компонент для любых биологических форм на нашей планете, поэтому представляется достаточно правдоподобным, что в древности и на Марсе могли существовать очаги жизни.

Основная теория гласит, что большая часть воды покинула Марс из-за слабой гравитации в течение первого миллиарда лет существования планеты. Об этом подробно в материале Тайна четвертой планеты.

Исследователи из Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения NASA усомнились в этой теории. Результаты их исследования были представлены на 52-й Конференции по лунным и планетарным наукам, которая проходила на этой неделе. О них также написали в авторитетном журнале Science. 

Ученые пришли к выводу, что большая часть воды Марса могла остаться в твердых породах планеты. Собрав данные с марсоходов и космических аппаратов, они построили модель Красной планеты, чтобы оценить сколько жидкости на Марсе было на начальном этапе его существования и сколько потерялось со временем.

Один из способов оценки количества воды заключается в анализе уровней водорода в его атмосфере и горных породах.

По подсчетам ученых, около четырех миллиардов лет назад на Марсе было достаточно воды, чтобы покрыть всю планету океаном глубиной от ста до 1,5 тысячи метров. По объему это соответствует примерно половине Атлантического океана Земли.

Вода состоит из водорода и кислорода, однако не все атомы водорода одинаковые. Большинство имеют один протон в ядре. Около 0,02 процента существует в виде дейтерия - тяжелого водорода, в ядре которого есть протон и нейтрон.

Тяжелый водород сильнее удерживается гравитационным полем планеты, поэтому со временем происходит увеличение отношения дейтерия к водороду в атмосфере. По этому показателю ученые судят о том, сколько было воды изначально и какая доля из этого количества улетучилась, а какая накопилась в минералах и осталась.

Моделирование ученых показало, что в период с 4,1 до 3,7 миллиарда лет назад объем марсианской воды уменьшился примерно на 40-95 процентов. При этом значительная или большая часть жидкости - от 30 до 90 процентов - была поглощена минералами в процессе гидратации. И только некоторая часть воды действительно покинула Марс.

"Изучая данные, полученные в ходе марсианских миссий, мы поняли, что мы не редко, а очень даже часто находим свидетельства трансформации воды. При видоизменении коры она забирает воду в жидком виде и связывает ее в минералы", - поясняет соавтор работы профессор Калифорнийского института Бетани Эльман. 

Извлечь накопившуюся в твердых породах Марса жидкость может быть не так легко извлечь - для этого придется нагревать огромное число камней.

Однако на Красной планете есть и жидкость. Впервые воду в жидком состоянии на Марсе открыли в 2018 году. А осенью прошлого года на одном из полюсов планеты ученые нашли систему из четырех озер с жидкой водой, которые находятся под поверхностью планеты. 

Поскольку и под поверхностью Марса температура держится на уровне значительно ниже точки замерзания, жидкое состояние воды объясняется высоким содержанием в ней солей, которые не дают ей перейти в твердое состояние.

Существование в озерах какой-либо формы жизни зависит от степени солености воды в них. На Земле в сильно соленых водоемах выживает только особый тип микробов - галофилы. Об этом подробно в материале Источник жизни.

В середине февраля этого года на Марс опустился новый ровер NASA. Одной из задач этого высокотехнологичного марсохода является поиск следов жизни. Более подробно об уникальной миссии в материале Perseverance ищет жизнь на Марсе.