Исчезнувшие океаны Марса могут найтись внутри планеты

Куда и почему исчезла на Марсе вода – до сих пор остается загадкой. До последнего времени самым распространенным предположением была потеря воды в космос, поскольку Марс потерял магнитное поле в начале своей истории. Новое исследование, проведенное специалистами Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения NASA, привело к выводу о том, что от 30 до 99% воды осталось на Марсе в связанном состоянии. Она находится в коре планеты в виде т.н. гидратированных минералов, в кристаллическую структуру которых включены молекулы H₂O.

Статья под названием «Долгосрочное высыхание Марса, вызванное секвестрацией объемов воды в планетарной коре» была опубликована в журнале Science 16 марта 2021 года и представлена в этот же день на конференции по лунным и планетарным наукам (LPSC).

По оценкам исследователей, около четырех миллиардов лет назад на Марсе было достаточно воды, чтобы покрыть всю планету океаном глубиной от 100 до 1500 метров; этот объем воды примерно равен половине Атлантического океана Земли. Но миллиард лет спустя планета была такой же сухой, как и сегодня. Ранее в этом винили низкую гравитацию Марса, из-за чего вода испарялась в космос. Некоторая часть воды действительно покинула Марс таким путем, но этот факт в отдельности не может объяснить сегодняшнего состояния Красной планеты.

В своих рассуждениях команда взяла за основу данные, полученные с марсоходов, приложив их к известному факту о существовании двух изотопов водорода: собственно, водорода, H, с одиночным протоном в роли ядра, и дейтерия, D, с ядром из протона и нейтрона. Обычно количество D составляет порядка 0,02% от количества H. Соответственно могут существовать варианты молекул воды H₂O, HDO и D₂O, с разным молекулярным весом. При этом, легкие молекулы легче испаряются в космос, чем тяжелые. Следовательно, рассчитав разницу в испарении и замерив содержание D в водяных пробах, взятых на Марсе (водяной пар, вода в почве), можно установить первоначальное количество воды на планете. И нынешнее соотношение дейтерия и водорода в марсианских пробах нельзя объяснить массированными атмосферными потерями.

Затем авторы исследования включили в рассмотрение механизм улавливание воды минералами в планетарной коре, т.н. химическое выветривание. Этот процесс имеет место на Земле, но на Земле вулканы перерабатывают воду обратно в атмосферу. А на Марсе в настоящее время нет активной вулканической деятельности, что делает изменения постоянными.

Согласно моделированию команды, Марс потерял большую часть воды между 4 и 3,7 миллиардами лет назад, после затихания вулканической активности.

Группа планирует продолжить изучение процессов, в результате которых поверхностная вода Марса была потеряна в его коре, используя лабораторные эксперименты, моделирующие марсианские процессы химического выветривания, а также данные, получаемые с помощью марсохода Perseverance.

Ученые обнаружили, что марсианские слои базальта, способны впитать на 25% больше воды, чем аналогичные на Земле. Таким образом, часть воды на Марсе  выпили горы

По материалам Phys.org и Science Alert

Читайте также:

Почему Марс красный

Жизнь на Марсе? Утечка водяного пара предлагает новые подсказки