Анализ цирконов в марсианских метеоритах выявил признаки наличия воды 4,45 миллиарда лет назад, что указывает на то, что на раннем Марсе наблюдалась гидротермальная активность, которая может поддерживать пригодность для жизни. График поступления воды на Марс все еще неясен, но магматическая гидротермальная система была активна в первые дни, и вскоре после образования марсианской коры там появилась вода.
Открытие.
Исследователи, изучающие марсианские метеориты, обнаружили древнейшие известные свидетельства наличия воды на Марсе, датируемые четырьмя с половиной миллиардами лет назад.
Это открытие показывает, что геологическая история Марса включает важную гидротермальную деятельность, которая, возможно, поддерживала обитаемость на ранних этапах истории Марса. Древние цирконы, проанализированные на наличие микроэлементов, предполагают условия, которые могут позволить образоваться отложениям, подобным тем, что найдены на Земле, что открывает захватывающие возможности для изучения прошлого Марса.
Вода есть повсюду на Земле — она покрывает около 70% земной поверхности, наполнена воздухом и заключена в горных породах. Геологические данные показывают, что вода стабильно существовала на нашей планете около четырёх целых трёх десятых миллиарда лет.
Однако Марс рассказывает совсем другую историю. График поступления воды на красную планету по-прежнему остается неопределенным. Ученые работают над тем, чтобы определить, когда вода впервые появилась на Марсе, где она была сконцентрирована и как долго она там находилась. Если бы Марс когда-нибудь был пригоден для жизни, ему понадобилось бы хотя бы немного воды.
В ходе новаторского исследования ученые проанализировали минерал циркон в марсианских метеоритах и обнаружили свидетельства наличия воды возрастом четыре с половиной миллиарда лет. Возможно, это самое древнее на сегодняшний день свидетельство наличия воды на Марсе.
Четыре геологических периода.
Долгое время считалось, что вода играла важную роль в ранней истории Марса. Чтобы представить результаты в более широком контексте, давайте сначала рассмотрим, что означает «ранний Марс» в геологической шкале времени Марса, а затем рассмотрим различные способы поиска воды на Марсе.
Как и Земля, Марс сформировался около 4,5 миллиардов лет назад. В истории Марса выделяют четыре геологических периода. Это амазонский период (датируемый от сегодняшнего дня до 3 миллиардов лет назад), гесперийский период (от 3 до 3,7 миллиарда лет назад), период Ноя (от 3,7 до 4,1 миллиарда лет назад) и период до Ноя (от 4,1 до примерно 4,5 миллиарда лет назад).
Самые ранние свидетельства наличия воды на Марсе появились в 1970-х годах, когда космический аппарат НАСА «Маринер-9» сделал снимки речных долин на поверхности Марса. Более поздние орбитальные миссии, включая Mars Global Explorer и Mars Express, обнаружили широкое присутствие гидратированных глинистых минералов на поверхности. Все это требует воды.
Долины марсианских рек и глинистые минералы в основном распространены в доисторической местности, занимая около 45% площади Марса. Кроме того, орбитальный аппарат также обнаружил большой канал для затопления, называемый каналом оттока, в гесперианской местности. Это указывает на то, что присутствие воды на поверхности является кратковременным и может быть связано с выходом грунтовых вод.
Большинство сообщений о наличии воды на Марсе относятся к материалам или топографии, которым более 3 миллиардов лет. Что является более недавним, так это то, что существует не так много доказательств того, что на Марсе существует стабильная жидкая вода.
Но как насчет периода до Ноя? Когда вода впервые появилась на Марсе?
Есть три способа найти воду на Марсе. Первый заключается в использовании орбитального космического аппарата для наблюдения за поверхностью. Второй способ заключается в использовании наземных наблюдений, таких как те, которые проводит марсоход. Третий метод заключается в изучении марсианских метеоритов, упавших на землю.
Фактически, единственный доклассический материал, который мы можем непосредственно изучить, находится в метеоритах с Марса. Небольшая часть всех метеоритов, которые падают на землю, происходят с нашей соседней планеты.
Считается, что эти метеориты были выброшены с Марса во время столкновения с астероидом и содержат материал до-ноевского периода. Очень типичным является необычный камень под названием NWA7034, или Черная Красавица.
Черная Красавица — знаменитый марсианский метеорит, состоящий из разрушенных поверхностных материалов или выветрившихся слоев. Помимо фрагментов горных пород, он также содержит циркон, который образовался 4,48-4,43 миллиарда лет назад. Это самые древние известные фрагменты Марса.
Изучая микроэлементы в одном из древних цирконов, мы обнаружили свидетельства гидротермальных процессов — это означает, что они подвергались воздействию горячей воды, когда образовались в далеком прошлом.
Возраст циркона, который мы изучали, составляет 4,45 миллиарда лет. В нем железо, алюминий и натрий сохраняются богатым рисунком, в виде концентрических слоев, похожих на лук. Эта закономерность называется колебательной зональностью, указывающей на то, что примесь этих элементов в циркон произошла в магме на протяжении ее магматической истории.
Проблема в том, что железо, алюминий и натрий обычно не содержатся в кристаллизованных магматических цирконах — так как же эти элементы появились в марсианских цирконах?
Ответ — горячая вода. В горных породах земли редко можно найти цирконы с зональностью роста таких элементов, как железо, алюминий и натрий. Одно из немногих описанных мест — Олимпийская плотина в Южной Австралии, которая представляет собой огромное месторождение меди, урана и золота.
Металлы в таких местах, как Олимпийская плотина, концентрируются через гидротермальные системы (горячая вода), которые проходят через горные породы во время воздействия магмы.
Гидротермальные системы образуются везде, где горячая вода проходит через горные породы после нагрева системой вулканических трубопроводов. Впечатляющие гейзеры в таких местах, как Йеллоустонский национальный парк в Соединенных Штатах, образуются, когда гидротермальная вода извергается на поверхность земли.
Итог.
Открытие гидротермальных марсианских цирконов увеличивает интересную возможность образования отложений на раннем Марсе. Предыдущие исследования предполагали влажный пресный Марс. Необычное соотношение изотопов кислорода в марсианских цирконах 4,43 миллиарда лет назад ранее интерпретировалось как свидетельство ранней гидросферы. Было даже высказано предположение, что на Марсе, возможно, был ранний глобальный океан 4,45 миллиарда лет назад.
Общая ситуация исследований такова, что магматическая гидротермальная система была активна во время раннего формирования марсианской коры 4,45 миллиарда лет назад.
Неясно, означает ли это, что поверхностные воды в настоящее время стабильны, но мы думаем, что это возможно. Очевидно, что в коре Марса, как и на Земле, вскоре после ее образования появилась вода — необходимый ингредиент для обитаемости.
Спасибо, что дочитали до конца!
Ставьте лайки и подписывайтесь на канал, чтобы быть в курсе всех событий и расширить свои знания о нашей невероятной Вселенной! 🌌🚀