Ученые Университета Аризоны проанализировали состав изотопов водорода в разных геологических слоях Марса. На основании анализа исследователи пришли к выводу, что в течение миллионов лет на поверхности Марса были теплые океаны, атмосфера планеты была сравнима по плотности с атмосферой Земли сегодня.
Ученые Университета Аризоны при участии Института SETI проанализировали распределение изотопов водорода в разных геологических слоях Марса. Опираясь на современные наблюдения и моделирование, ученые исследовали изменения атмосферы планеты.
Сначала Марс был влажным и имел плотную атмосферу. Она была в 1000 раз плотнее, чем сегодня. На планете вполне могли быть теплые водные океаны. Так продолжалось в течение миллионов лет.
Как и на современной Земле, водяной пар в марсианской атмосфере был сконцентрирован в основном в нижних слоях, а верхние слои были «сухими». Они содержали высокие концентрации молекулярного водорода. Каве Пахлеван, ведущий автор работы и научный сотрудник Института SETI говорит: «H2 вызывает сильный парниковый эффект. Эта плотная атмосфера должна была разогреть планету. Океаны с теплой водой оставались стабильными на поверхности Марса в течение миллионов лет, пока H2 постепенно не улетучился».
Разделение изотопов водорода
Как показала работа, в глубоких слоях мантии Марса, образцы которой доступны ученым в марсианских метеоритах, соотношение изотов водорода - дейтерия и протия (обычный водород) - такое же, как и на Земле. Но в поверхностных глинах, которые анализировал ровер Curiosity, соотношение сильно меняется: доля дейтерия гораздо больше, чем на Земле. Это могло произойти, пока молекулярный водород (а это в основном протий) постепенно уходил в космос.
Когда водорода стало меньше, парниковый эффект пропал, и планета остыла. Атмосфера стала разряженной. Высыхали океаны. И в конце концов Марс стал таким, как мы его видим сегодня.
Источник жизни
Эксперименты, проведенные еще в середине XX века, показывают, что пребиотические молекулы, участвующие в процессах зарождения жизни, легко образуются именно в богатых водородом атмосферах, и гораздо труднее в атмосферах бедных водородом. По мнению ученых, ранний Марс был похож на теплую версию современного Титана (спутника Сатурна) и был даже лучше готов к зарождению жизни, чем ранняя Земля.
Гипотезу, что на Марсе когда-то была жизнь, укрепил и ровер Perseverance, обнаруживший сложные органические молекулы в кратере Езеро.