Размер имеет значение: почему на Марсе нет океанов?

Когда-то на Марсе текла жидкая вода, но теперь он представляет собой сухой пустынный ландшафт – и, по мнению ученых-планетологов, это может быть связано с тем, что, он слишком мал, чтобы удерживать влагу.

Группа планетологов из Вашингтонского университета в Сент-Луисе изучила химический состав марсианских метеоритов, упавших на Землю. Эти породы возрастом от миллионов до миллиардов лет показали, что на Марсе когда-то была поверхностная вода, хотя сегодня он пыльный, сухой и пустынный, а любая вода на его поверхности заморожена. Исследование было опубликовано в PNAS.

Помимо исследования метеоритов орбитальный космический корабль NASA «Viking», а также марсоходы «Curiosity» и «Perseverance», передали на Землю впечатляющие изображения марсианских ландшафтов, которые могут быть истолкованы исключительно как бывшие речные долины и паводковые каналы.

До сих пор переход Марса от состояния относительно влажной планеты к засушливо-пыльной чаще всего связывали с потерей им магнитного поля. Но можно допустить, что ведущую роль в слабом удержании летучих веществ сыграли и другие факторы, например, сила тяжести, которая на Земле в 2,66 раза больше, чем на Марсе.

Пытаясь установить главную причину потери воды, команда начала изучать содержание умеренно летучего элемента калия на различных объектах Солнечной системы, используя его в качестве индикатора для других летучих элементов и соединений. Это решение было связано с тем, что соотношение изотопов калия, как это уже известно, тесно связано с истощением других летучих веществ в недрах планет.

Команда изучила изотопный состав калия в 20 метеоритах с Марса, выбранных потому, что они, кажется, представляют основной силикатный состав этой планеты. Затем эти составы сравнивали с силикатными составами трех других внутренних объектов Солнечной системы различной массы — Земли, Луны и астероида Веста.

Результаты показали, что Марс за время своего формирования потерял на единицу массы больше летучих веществ, чем Земля, но меньше, чем Луна и Веста. Последние значительно меньше Марса по размерам, и, в настоящее время, значительно суше, чем он.

Обнаружение устойчивой корреляции изотопного состава калия с гравитацией планеты — новое открытие, позволяющее устанавливать, когда и как планеты получали и теряли летучие вещества, включая воду. Такая корреляция между гравитацией и удержанием летучих веществ может помочь установить, сколько воды когда-то было на Марсе.

Кроме того, это открытие имеет значение для поисков обитаемых миров за пределами Солнечной системы. Одним из факторов, влияющих на присутствие жидкой воды на поверхности планеты, является ее температура, связанная с близостью к родительской звезде. Слишком близко — и вода испаряется; слишком далеко, и она замерзает. Но мы также можем измерять размеры и массу экзопланет, основываясь на параметрах их орбит, и на том, сколько звездного света они блокируют, когда движутся между нами и звездой. Таким образом, использование вновь открытой корреляции поможет нам исключить экзопланеты, которые слишком малы для наличия на них жидкой воды.

Планетологи обнаружили доказательства того, что в регионе Arabia Terra на севере Марса около четырех миллиардов лет назад произошли тысячи суперизвержений вулканов. Они выбрасывали в воздух океаны пыли и токсичных газов, блокируя солнечный свет и меняя климат планеты на долгие годы. Это происходило на протяжении 500 миллионов лет.

По материалам The Daily Mail и Science Alert

Читайте также:

Ровер Perseverance обнаружил в почве Марса следы воды

Попытка номер два: марсоход NASA взял пробу грунта Красной планеты