на Земле
В сентябре 2024 года группа ученых во главе с Мэтью Хойнацки из Планетологического института США выяснила, что убыль атмосферы Марса происходила не только за счет ее «выветривания» в открытый космос, но также из-за особенности породы.
Благодаря обилию глинистых минералов углерод, которым богата атмосфера планеты, захватывался и удерживался внутри породы. Ученые рассматривали смектиты — это разновидность глинистых минералов, на которые приходится около 62% наблюдаемых марсианских образцов.
Предполагается, что в раннем Гесперийском периоде (от 3,74–3,5 до 3,46–2 млрд лет назад) на Марсе было много оливина, который содержит железо. При его взаимодействии с водой происходит процесс серпентинизации, в ходе которого образуются серпентины и магнетит, железо окисляется, а из воды выделяется водород, реагирующий с углекислым газом с образованием метана. Его и захватывали смектиты, которые образовывались из серпентинов под действием воды.
Если на Земле углерод из литосферы способен возвращаться в атмосферу из-за тектонических процессов и активности биосферы, то на Марсе заключен в минералах в течение длительного времени. Эти минералы могут стать потенциальным источником метана для астронавтов в ходе будущих пилотируемых полетов на Красную планету.
Схема геологической эволюции коры Марса с накоплением углерода из атмосферы. Фото: Science Advances
Почему новое открытие важно
Гарвардские исследователи указывают, что понимание процессов, происходивших на Марсе, позволит ответить на вопрос о том, как появилась жизнь на Земле и могла ли она существовать на других планетах.
Они выделяют ряд сходств между Марсом и нашей планетой:
- схожий состав воды. Данные с марсохода Curiosity позволили подтвердить, что вода на Марсе была более соленой, чем пресноводные озера на Земле, но значительно менее соленой, чем земной океан. Однако на Земле есть озера с похожим количеством растворенных солей, особенно в полузасушливых климатических зонах, например, тех, что соседствуют с пустынями Австралии и Африки;
- большие водные запасы, что подтверждается наличием похожих геологических структур;
- соотношение изотопов водорода и кислорода в марсианской воде, которое похоже на земное. Исследователи определили, что вода в одном из марсианских озер, вероятно, имела pH от 7 до 7,8. Нейтральный уровень составляет 7, а существующие водоемы на Земле могут иметь pH от 6 до 8. Наличие других химических веществ в марсианских породах позволяет предположить, что планета переживала изменение климата, нагревающее воду озера до того, как оно высохло.
В целом, уровень pH, содержание соли и химический состав воды на Марсе соответствуют показателям земных водоемов. Потенциально все эти факторы могут указывать на общие источники происхождения жизни и на схожесть процессов, происходящих на обеих планетах.
В чем сложность исследований
Чтобы подтвердить свои теории, ученым нужно получить доступ к марсианской воде. Однако сделать это не так просто. Для сравнения — самая глубокая вырытая на Земле Кольская скважина имеет глубину 12,2 км.
Инженеры в Советском Союзе потратили 20 лет на ее бурение в попытке достичь мантии Земли, но процесс пришлось прервать, потому что температура стала слишком высокой — она достигала 180 градусов по Цельсию. Кроме того, для таких работ требуются массивные установки, транспортировка которых возможна только с помощью тяжелых космических аппаратов. Наконец, бур должен работать автономно, так как связь с Марсом имеет задержки, а работа должна контролировать в реальном времени.
Пока исследователи решили сосредоточиться на анализе изображений и показателей датчиков марсоходов. Благодаря этим данным уже удается получить информацию об эволюции водоемов на Марсе. Так, в августе 2024 года Европейское космическое агентство показало высококачественные снимки некогда самого большого озера на Марсе — Эридании. Их сделал космический корабль Mars Express. Когда-то Эридания содержала больше воды, чем все остальные марсианские озера, вместе взятые.
Оно также было больше любого известного озера на Земле и вмещало достаточно воды, чтобы трижды заполнить Каспийское море. Изначально озеро было единым, а затем оно начало высыхать и поделилось на ряд более мелких изолированных водоемов.
Цветное изображение региона Марса Caralis Chaos, где располагалось крупнейшее озеро. Фото: ESA / DLR / FU Berlin
Будущие миссии
Исследователи изучают и другие объекты в Солнечной системе. Например, на спутнике Юпитера Европе ранее обнаружили углекислый газ, который поступает из огромного океана под его ледяной оболочкой, а также вулканическую активность. Это может говорить о наличии микробной жизни. В 2024 году к Европе запустят зонд Europa Clipper, который совершит десятки сближений со спутником и будет искать биомаркеры в океане спутника.
Тем не менее, Марс — сосед Земли и планета, у которой была своя атмосфера, — остается наиболее интересным для изучения. В 2024 году NASA и Европейское космическое агентство (ESA) подписали соглашение о миссии ExoMars, которая предусматривает доставку на Марс европейского ровера Rosalind Franklin. Аппарат будет искать биомаркеры в грунте планеты. Запуск марсохода намечен на 2028 год
Другие истории:
Я живу без желудка. Мне пришлось заново учиться есть. Но самым сложным оказалось принять свое новое тело
Я обеднела после 2022 года. Я покупала брендовые сумки и летала за границу на выходные. Теперь мне хватает только на самое необходимое
Тайна семьи: 6 странных смертей за 14 лет вынудили брата и сестру провести собственное расследование
Пьяный военный — это теперь едва ли не худший пассажир, судя по рассказам проводников
В моей квартире живет 21 кот. Я трачу на них больше 100 тысяч в месяц
