Направи дарение на училище!

Новите данни оспорват дългогодишната теория, че цялата вода на Марс се е изплъзнала в космоса.

Анализирайки марсианската атмосфера и скалните записи, учените са установили, че водата от океана на Марс е била изолирана в кората на планетата преди милиарди години.

Според ново изследване на Caltech и JPL, значителна част от водата на Марс – между 30 и 99 процента – е затворена в минерали в кората на планетата. Изследването оспорва настоящата теория, че водата на Червената планета се е изплъзнала в космоса.

Екипът на Caltech/JPL установи, че преди около четири милиарда години Марс е бил дом на достатъчно вода, която е можела да покрие цялата планета с океан с дълбочина от около 100 до 1500 метра; и с обем, приблизително еквивалентен на половината от Атлантическия океан на Земята. Но около един милиард години по-късно планетата е станала толкова суха, колкото е и днес. 

Преди това учените, опитващи се да обяснят какво се е случило с течащата вода на Марс, предполагаха, че тя е избягала в космоса, поради невъзможността на ниската гравитация на Марс да я задържи. Въпреки че известно количество вода наистина е напуснала Марс по този начин, сега изглежда, че такова бягство не може да обясни по-голямата част от загубената вода.

Разбери повече за БГ Наука:

***

„Атмосферното бягство не обяснява напълно данните, с които разполагаме за това какво количество вода всъщност е съществувало някога на Марс“, казва докторантът Ева Шелер (MS ’20), водещ автор на доклад за изследването, публикуван от списание Science на 16 март и представен същия ден на Лунната и планетарна научна конференция (LPSC). Съавтори на Шелер са Бетани Елман, професор по планетарна наука и асоцииран директор на Института за космически изследвания Кек; Юк Юнг, професор по планетарна наука и старши изследовател на JPL; Аспирантът от Caltech Даника Адамс; и Реню Ху, учен от JPL.

Екипът изследва количеството вода на Марс във времето във всичките му форми (пара, течност и лед) и химичния състав на текущата атмосфера и кората на планетата чрез анализ на метеоритите, както и с помощта на данни, предоставени от марсоходите и орбиталните апарати, разглеждайки по-специално съотношението на деутерий към водород (D/H).

Водата се състои от водород и кислород: H2O. Не всички водородни атоми обаче са създадени еднакви. Има два стабилни изотопа на водорода. По-голямата част от водородните атоми имат само един протон в атомното ядро, докато малка фракция (около 0,02%) съществува като деутерий или така наречения „тежък“ водород, който има протон и неутрон в ядрото.

По-лекият водород (известен също като протиум) по-лесно избягва от гравитацията на Марс в космоса отколкото по-тежкия си колега. Поради това изплъзването на водата от планетата през горните слоеве на атмосферата би оставило издайнически сигнал за съотношението на деутерий към водород в марсианската атмосферата. Тоест при такъв сценарий би трябвало да остане повече деутерий, но е точно обратното.

Загубата на вода само през атмосферата обаче не може да обясни както наблюдаваното съотношение на деутерий към водород в марсианската атмосфера, така и големите количества вода в миналото. Вместо това, изследването предлага комбинация от два механизма – улавянето на водата в минерали в кората на планетата и загубата на вода през атмосферата в космоса. Така вече може да се обясни наблюдаваното съотношение на по-малко деутерий спрямо водород в атмосферата на Марс.

Когато водата взаимодейства със скалите, химическото изветряне образува глини и други водни минерали, които съдържат вода като част от тяхната минерална структура. Този процес се случва както на Земята, така и на Марс. Тъй като Земята е тектонично активна, старата кора непрекъснато се топи в мантията и образува нова кора на границите на плочите, рециклирайки водните и други молекули обратно в атмосферата чрез вулканична дейност. Марс обаче е предимно тектонично неактивен и затова „изсъхването“ на повърхността му, след като веднъж се е случило, е останало за постоянно.

„Атмосферното бягство очевидно е имало роля за загубата на вода, но констатациите от последното десетилетие от мисиите на Марс сочат към факта, че е имало такъв огромен резервоар от древни хидратирани минерали, чието образуване със сигурност е намалило наличността на вода с течение на времето“, казва Елман.

„Цялата тази вода е била изолирана доста отдавна и след това никога не се е върнала обратно“, казва Шелер. Изследването, което се основава на данни от метеорити, телескопи, сателитни наблюдения и проби, анализирани от марсоходите, илюстрира важността от наличието на множество начини за сондиране на Червената планета, казва още тя.

Елман, Ху и Юнг преди това са си сътрудничили в изследвания, имащи за цел да проучат обитаемостта на Марс, като проследят историята на въглерода, тъй като въглеродният диоксид е основният компонент на атмосферата. След това екипът планира да продължи да използва изотопни и минерални данни за състава, за да определи съдбата на минералите, съдържащи азот и сяра. 

В допълнение, Шелер планира да продължи да изследва процесите, при които повърхностните води на Марс са били затворени в кората, използвайки лабораторни експерименти, които симулират марсиански процеси на изветряне, както и чрез наблюдения на древната кора от марсохода Пърсивиърънс. Шелер и Елман също така ще помогнат в операциите на Марс 2020 за събиране на проби от скали, които след това да бъдат донесени на Земята. А това ще позволи на изследователите и техните колеги да проверят тези хипотези относно какви са били силите, движещи климатичните промени на Марс.

Източник: ScienceDaily
Превод: Радослав Тодоров

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!