Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Pro космос

Куда подевалась марсианская вода? У ученых появилась новая концепция

Миллиарды лет назад Марс выглядел совершенно иначе, чем сегодня. Доказательства, которые все еще можно найти на его поверхности, показывают, что когда-то здесь были обширные моря, реки и озера. Итак, вопрос в том, куда делась вся эта вода? Ученые утверждают, что она выветрилась в открытый космос вместе с атмосферой. Однако новые исследования показывают, что большая часть запасов марсианской
Оглавление

Миллиарды лет назад Марс выглядел совершенно иначе, чем сегодня. Доказательства, которые все еще можно найти на его поверхности, показывают, что когда-то здесь были обширные моря, реки и озера. Итак, вопрос в том, куда делась вся эта вода? Ученые утверждают, что она выветрилась в открытый космос вместе с атмосферой. Однако новые исследования показывают, что большая часть запасов марсианской воды все еще может находиться на Красной планете.

Последние анализы ученых из Лаборатории реактивного движения (JPL) и Калифорнийского технологического института (Caltech) ставят под сомнение текущую теорию о том, что вода с Красной планеты уходила в космос миллиарды лет. Согласно исследованию, проведенному в Science, большая часть марсианской воды - от 30 до 99 процентов - все еще находится на Красной планете в минеральной ловушке марсианской коры.

Вода на Марсе

Группа ученых обнаружила, что около четырех миллиардов лет назад Красная планета была полна воды. Ученые считают, что марсианские озера и моря могли иметь глубину от 100 до 1500 метров. По их оценкам, на Марсе было столько же воды, сколько в Атлантическом океане Земли. Но миллиард лет спустя планета была такой же сухой, как и сегодня.

Ученые, пытающиеся объяснить, что случилось с марсианской водой, предположили, что большая ее часть испарилась и улетела в космос. После того как его ядро ​​остыло, Марс потерял магнитное поле, открыв путь частицам солнечного ветра, которые в течение миллиардов лет просто «уносили» атмосферу, а вместе с ней и воду, в космос. Хотя авторы нового исследования подтверждают, что часть воды действительно покинула Марс таким образом, это, похоже, не объясняет маштаба потери воды.

«Атмосферный выброс не полностью объясняет имеющиеся у нас данные о том, сколько воды когда-то существовало на Марсе», - говорит ведущий автор Калифорнийского технологического института доктор Ева Шеллер. В исследованиях ей помогали Бетани Элманн из Института космических исследований Кека, Юк Юнг из Лаборатории реактивного движения, Даника Адамс из Калифорнийского технологического института и Рэнью Ху из Лаборатории реактивного движения.

Что случилось с марсианской водой?

Группа ученых исследовала, сколько воды на Марсе может быть во всех ее формах - пара, жидкости и льда. Исследователи также проверили химический состав нынешней атмосферы и коры. Они сравнили моделирование процесса потери воды с наблюдениями Curiosity, анализом метеоритов с Марса и данными, предоставленными орбитальными аппаратами. Особое внимание они уделили соотношению дейтерия и водорода.

Вода состоит из водорода и кислорода - H2O. Однако не все атомы водорода одинаковы. Подавляющее большинство атомов водорода имеют только один протон в ядре, но небольшая часть (около 0,02%) находится в форме дейтерия, или так называемого «тяжелого» водорода, который имеет протон и нейтрон в ядре.

Водород, который легче дейтерия, может покинуть планету быстрее, чем его более тяжелый аналог. По этой причине утечка воды с Марса через верхние слои атмосферы оставила бы контрольный след в отношении дейтерия к водороду: большая часть дейтерия останется на Красной планете.

Однако потеря воды исключительно атмосферой не может объяснить ни наблюдаемое соотношение дейтерия и водорода, ни то большое количество воды, которое Марс имел в прошлом. Ученые предполагают, что сочетание двух механизмов - улавливание воды в минералах коры и утекание воды в космос - может объяснить нынешнее соотношение водорода и дейтерия.

Вода в скалах

Когда вода взаимодействует с горными породами, химические процессы создают глину и другие гидратированные минералы, которые содержат воду как часть своей структуры. Этот процесс происходит как на Земле, так и на Марсе. Поскольку Земля тектонически активна, старая кора постоянно сливается с мантией и образует новую, возвращая воду и другие частицы обратно в атмосферу в результате вулканических процессов. Однако Марс не является тектонически активным, поэтому вода должна оставаться в коре.

«Уход через атмосферу явно сыграл роль в потере воды, но открытия, сделанные в ходе марсианских миссий за последнее десятилетие, показывают, что существовал огромный резервуар древних гидратированных минералов, образование которых, безусловно, уменьшило доступность воды», - говорит Элманн.

«Вся эта вода была отделена довольно рано и никогда не испарялась в атмосферу», - отмечает Шеллер. Он добавляет, что исследования, основанные на данных метеоритов, телескопов, спутниковых наблюдений и образцов, проанализированных марсоходами на Марсе, показывают, насколько важно иметь несколько способов изучения Красной планеты.

Источник: Калифорнийский технологический институт