2021-03-16 23:11

Значительная часть воды с Марса могла не улетучиться, а оказаться в коре планеты

Многочисленные исследования указывают на то, что когда-то Марс был достаточно влажной планетой. Запасов воды, по разным оценкам, хватало для того, чтобы покрыть равномерно всю планету слоем толщиной от 100 до 1500 метров. Он бы содержал столько воды, сколько сейчас содержит примерно половина Атлантического океана Земли.

Однако сейчас Марс холодный и сухой. Доминирующей гипотезой считается выдувание атмосферы и воды с Марса солнечным излучением и солнечным ветром после потери планетой магнитного поля. Нынешнего количества воды, которая содержится в атмосфере Марса и в его ледовых образованиях, хватит, чтобы покрыть планету слоем от 20 до 40 метров.

Однако по мере изучения планеты с помощью различных орбитальных аппаратов ученые приходят к выводу, что весь потерянный объем воды не мог улетучиться только из-за выдувания. Этот процесс мог быть ответственным за потерю объема воды, которая покрыла бы планету толщиной от 3 до 25 метров, за 4,5 миллиарда лет. Поэтому нужен еще один механизм, который объяснил бы исчезновение воды в привычном виде.

И в новой работе ученые предполагают, что эта пропавшая вода может оставаться на Марсе, но в виде различных соединений в коре планеты. Для этого анализировались большие объемы данных, собранных различными марсианскими исследовательскими аппаратами, работавшими на Марсе с 1970-х годов. На основе собранных данных была построена модель, которая оценивала изначальные объемы воды, ее потерю за счет выдувания, а также другие механизмы потери, включая поглощение ее породами коры.

Одним из способов оценки стало измерение соотношения атомов водорода и дейтерия. Этот баланс показывает активность улетучивания водородосодержащих соединений, к которым относится и вода. Поскольку атомы водорода, выделяемые из воды, быстрее выдуваются, чем дейтерий. Дисбаланс в соотношении этих компонентов указывал бы на скорость выдувания воды из атмосферы. Но анализ подтвердил, что этот механизм не может отвечать за всю потерю воды.

В своем исследовании ученые отмечают, что от 30 до 99 процентов воды на Марсе было не потеряно, а поглощено минералами в результате естественных химических процессов. Также удалось вычислить, что от 40 до 95 процентов воды было потеряно Марсом в период от 4,1 до 3,7 млрд лет назад. Модель показала, что примерно 3 млрд лет назад Марс достиг того уровня воды, который наблюдается сейчас. На Земле химическое поглощение воды корой также происходит – она участвует в формировании многих пород. Однако из-за тектонических процессов эти минералы участвуют в своеобразном круговороте, и вулканизм высвобождает значительную часть растворенных ранее компонентов. На Марсе тектоники нет, что делает химическое «высыхание» односторонним процессом.

Такой большой разброс в оценках количества потерянной воды вызван разными оценками скорости ее выдувания в далеком прошлом.

Вернуться к списку новостей