Сегодня мы думаем о Марсе как о пустынной планете, холодной и враждебной, с поверхностью, покрытой горами камней и песка и не имеющей текущей жидкой воды. Короче говоря, это непригодная для жизни планета. Однако это было не один раз.
Миссия НАСА «Кьюриосити» исследует Красную планету с 2012 года, и одна из ее целей — понять, как она превратилась из богатого водой и потенциально пригодного для жизни мира в столь негостеприимный.
В последние месяцы ученые использовали инструменты анализатора образцов (SAM) и перестраиваемого лазерного спектрометра (TLS) марсохода для измерения изотопного состава некоторых богатых углеродом минералов в кратере Гейла. В процессе они обнаружили новые подсказки о том, как изменился древний климат Марса, сделав его непригодным для жизни.
Карбонаты из кратера Гейла
Изотопы — это вариации одного и того же химического элемента с разной массой. Когда вода испаряется, более легкие углерод и кислород с большей вероятностью уходят в атмосферу. С другой стороны, более тяжелые версии могут сохраняться, накапливаясь в больших количествах и задерживаясь в карбонатных породах.
Вот почему учёных интересуют количества и, в частности, изотопный состав карбонатных минералов, обнаруженных в породах кратера Гейла.
Обратите внимание: НАСА намерено отправить робо-пчел на Красную Планету.
Они служат «климатическими записями», сохраняя характеристики среды, в которой они образовались, включая температуру, кислотность воды, а также состав воды и атмосферы.В частности, изотопные характеристики карбонатов в кратере Гейла указывают на сильное испарение, предполагая, что эти карбонаты могли образоваться в климате, который мог поддерживать только переходную жидкую воду. Ведущий автор исследования Дэвид Бертт из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА объяснил:
«Наши образцы не соответствуют древней среде, в которой на поверхности Марса существовала жизнь (биосфера), хотя это не исключает возможности того, что подповерхностная или поверхностная биосфера существовала до образования этих карбонатов».
Гипотезы о климате Марса
Исследование предлагает два различных механизма образования карбонатов в кратере Гейла:
- Они являются результатом серии циклов увлажнения и высыхания кратера.
- Они встречаются в очень соленой воде в криогенных условиях (настолько холодных, что образуется лед) в кратере Гейла.
Таким образом, эти два механизма формирования представляют собой два разных климатических условия на Марсе и, следовательно, потенциально разные сценарии обитаемости.
- Цикл влажно-сухой указывает на изменения в обитаемой среде в разные периоды истории Марса.
- Низкие температуры в средних широтах Марса предполагают менее гостеприимную среду: большая часть воды заключена во льду, что делает невозможными химические и биологические исследования (и, следовательно, возникновение или распространение жизни).
И что же?
Подобные климатические сценарии Марса предлагались и раньше, основываясь на присутствии определенных минералов, глобальном моделировании и идентификации горных пород. Тем не менее, этот результат является первым, который предоставляет данные по изотопам образцов породы, подтверждающие эти сценарии.
Значения тяжелых изотопов в марсианских карбонатах значительно выше, чем те, которые наблюдаются в карбонатных минералах на Земле, и являются самыми высокими значениями изотопов углерода и кислорода, когда-либо зарегистрированными для любого материала на Марсе.
По словам команды, для образования карбонатов с таким высоким содержанием тяжелого углерода и кислорода необходим сухой, влажный и холодный соленый климат. «Хотя испарение на Земле вызывает значительные изменения в изотопах кислорода, в этом исследовании изменения были в два-три раза сильнее», — сказал Берт.
Таким образом, это исследование не только усиливает гипотезу о том, что Марс имеет сложное прошлое, на которое повлияли изменения климата, но и приближает нас к пониманию условий, которые делают планету такой негостеприимной. Несмотря на то, что эти результаты указывают на то, что поверхность Марса была непригодна для жизни в период образования карбонатов, они до сих пор оставляют много вопросов без ответа. Будущие исследования, будь то марсоходы или миссии по возвращению образцов, станут ключом к разгадке этих загадок и выяснению того, существует ли жизнь на Марсе.
Результаты были опубликованы 9 октября 2024 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, и их можно найти в журнале .
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Сегодня мы видим Марс как пустынную планету, холодную и враждебную, с поверхностью, покрытой горами камней и песка, без текучей жидкой воды.