Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 23.10.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Марсоход Curiosity добавил загадку к древней марсианской тайне

Марсоход Curiosity добавил загадку к древней марсианской тайне
shortstoryf

Учёные, которые занимаются исследованиями Марса, пытаются разобраться с очередной проблемой. Сейчас уже накоплено достаточно информации о том, что древний Марс обладал влажным климатом, вода текла по его поверхности и даже могла собираться в большие озёра. Проблема заключается в том, что древнее Солнце было холоднее на одну треть, чем в наше время. Поэтому специалисты пытаются смоделировать и составить сценарии того, как на поверхности Марса удавалось сохранять температуру, достаточно тёплую для хранения размороженной воды.

Основная теория по этому поводу говорит о том, что в древности красная планета обладала более плотной атмосферой, состоящей в основном из углекислого газа, который формировал парниковый слой, способный нагреть Марс. Однако согласно новому анализу данных от марсохода Curiosity, приблизительно 3.5 миллиарда лет назад планета уже имела малые концентрации этого газа, и не могла в достаточной степени обеспечить парниковый эффект, нагревающий лёд до таяния.

Доказательства этому были обнаружены в той же части грунта, в которой марсоход Curiosity ранее идентифицировал присутствие древнего озера, в котором, возможно, могли существовать микробы. Ровер не обнаружил в подстилающей поверхности в образцах минералов карбонатов, что говорит о том, что примерно 3.5 миллиарда лет назад Марс не содержал много углекислого газа. И в то же время марсоход приводит доказательства того, что он сам находится на дне древнего озера и что здесь когда-то текла жидкость.

«Мы были особенно поражены тем, что здесь отсутствуют полезные ископаемые типа карбонитов в осадочной породе. Было бы действительно трудно получить жидкую воду, даже если бы на Марсе тогда было в сто раз больше углекислого газа в атмосфере, чем то, что мы находим в этих образцах», — Томас Бристоу из Научно-исследовательского центра Эймса.

Curiosity не сделал никаких категорических открытий карбонатов ни в каких исследованных образцах с тех самых пор, как приземлился в 2012 году в кратере Гейла. Его химический анализатор CheMin может идентифицировать этот минерал, если его концентрация составляет всего несколько процентов от общей в породе. Новый анализ, который и провёл Бристоу, был призван оценить количество углекислого газа, которое, возможно, присутствовало при таком странном количестве этих минералов.

Марс Yellowknife Bay

Марсианская область Yellowknife Bay, снятая марсоходом Curiosity. Предполагается, что камни, показанные на фото, появились здесь 70 миллионов лет назад под воздействием эрозии. Источник: NASA/JPL-Caltech/MSSS

В воде углекислый газ объединяется с положительно заряженными ионами, такими как магний и двухвалентное железо, чтобы сформировать карбонаты. Другие минералы в тех же образцах указывают на то, что эти ионы были легко доступны. Другие минералы, такие как магнетит и глиняные полезные ископаемые, также предоставляют свидетельства, что последующие условия никогда не становились настолько кислыми, чтобы карбонаты легко распались, как это происходит в окисленной грунтовой воде.

Эта дилемма стояла перед учёными-планетологами в течение многих лет: доказательства о факторах, которые влияют на температуру поверхности — в основном об энергии, полученной от молодого Солнца и плотности атмосферы планеты — в целом составляют несоответствие с широко распространёнными доказательствами о руслах рек и следов озёр на древнем Марсе. Подсказки, такие как изотопные отношение в сегодняшней марсианской атмосфере указывают, что планета когда-то обладала намного более плотной атмосферой, чем сейчас. Теоретики изо всех сил пытаются воспроизвести в моделях условия, которые позволили бы существование жидкой воды на поверхности Марса в течение многих миллионов лет. Одна из наиболее успешных моделей говорит о толстой и плотной атмосфере из углекислого газа, которая также содержала бы молекулярный водород. Но, как такая атмосфера могла образоваться, а главное, поддерживаться — спорный вопрос.

Новое исследование прикрепляет проблему к вполне определённому месту и времени. В течение прошлых двух десятилетий применялись спектрометры на марсианских орбитальных аппаратах, чтобы обнаружить местоположение карбонатов, которые могли бы образоваться в ранней марсианской эпохе во время больших концентраций углекислого газа в атмосфере. В итоге искомых элементов было найдено значительно меньше, чем ожидалось.

«Для нас это оставалось тайной, почему мы не нашли большого количества карбонатов с орбиты. Мы могли бы выйти из положения и заявить, что эти минералы всё ещё там, просто их не видно с такой высоты, поскольку они покрыты пылью или находятся под землёй, или мы попросту ищем в неправильном месте. А результаты Curiosity вообще добавили ещё больше странности в этот вопрос, поскольку он исследовал карбонаты в образцах, которые точно образовались из отложений, принесённых водой».

Из нового анализа следует, что, когда здесь существовало озеро, то атмосферное давление составляло несколько десятков миллибаров углекислого газа. Один миллибар — одна часть однотысячной части давления над уровнем моря на Земле. Текущая атмосфера Марса имеет давление менее десяти миллибар и на 95 процентов состоит из углекислого газа.

«Этот анализ соответствует многим теоретическим исследованиям о том, что поверхность Марса, даже очень давно, не была достаточно тёплой для присутствия воды в жидком виде. Это действительно серьёзная проблема для нас. Некоторые исследователи полагают, что марсианское озеро не было на открытой поверхности, возможно, оно существовало в жидком виде подо льдом. В таких условиях всё ещё существовала бы возможность накапливаться осадкам на дне, если бы лёд не был слишком толстым», — Роберт Харбел, климатолог и соавтор статьи.

Недостаток озвученной выше версии со льдом заключается в том, что Curiosity искал, но не нашёл доказательств тому, что в кратере Гейла когда-то было озеро, покрытое льдом. Здесь должны были находить большие и глубокие трещины, похожие на ледяные клинья, встроившиеся в мягкие осадочные породы. Если эти озёра не были замёрзшими, то проблема становится ещё более сложной в связи с получением данных от марсохода о том, что здесь практически отсутствуют карбонаты, которые могли бы много рассказать о древней марсианской атмосфере.

«Движение Curiosity через речные русла, дельты и сотни метров грязи, оставленных в древних озёрах, говорит о существовании здесь мощной гидрологической системы, приносящей сюда воду и осадок и создающей твёрдую породу, которую мы здесь наблюдаем. Углекислый газ, смешанный с другими, как водород, был ведущим кандидатом, объясняющим процесс нагревания, необходимый для существования такой системы. Теперь же, наши полученные результаты полностью исключают шансы на успешность этой теории», — Ашвин Васавада из лаборатории реактивного движения НАСА.

По информации НАСА.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google