Недра Марса изрядно обводнены

Недра Марса изрядно обводнены
По крайней мере такое впечатление создаётся после изучения марсианских метеоритов, утверждают японские учёные.
Недра Марса изрядно обводнены
По крайней мере такое впечатление создаётся после изучения марсианских метеоритов, утверждают японские учёные.

Группа исследователей во главе с Томохиро Усуи (Tomohiro Usui) из Токийского технологического института (Япония) провела анализ соотношения тяжёлого (дейтерия) и обычного водорода в материалах известных марсианских метеоритов и пришла к выводу, что история воды на Марсе имеет ряд черт, которые трудно объяснить, исходя из сегодняшних данных по его геологической истории.

Доля дейтерия в нынешней марсианской воде в несколько раз выше, чем в океанах Земли, что указывает на иную историю тамошней воды в целом, просто в силу того, что дейтерий тяжелее и потерять его планете труднее, чем более лёгкий изотоп. С одной стороны, совершенно ясно, что из-за втрое более низкой гравитации Красная планета быстро теряла водяной пар, и, по современным представлениям, некогда существовавшие там океаны просто ушли в космос. Но это взгляд на проблему водяных паров в атмосфере Марса земных телескопов. А вот марсианские метеориты, вырванные с поверхности планеты мощными астероидными ударами, определённо могут иметь другое соотношение дейтерия и обычного водорода — ведь для них фактор веса молекулы далеко не так значим.

Изучив такие метеориты, японцы пришли к выводу, что, судя по соотношению дейтерий/водород, самое интенсивное время потери водяного пара для Марса пришлось на период до Ноевой геологической эпохи (примерно 4,1–4,5 млрд лет назад). Согласно вычислениям, в эту пору вода уходила в космос так интенсивно (не менее 41–99 метров в среднем для поверхности планеты), что основная часть всех потерь этого соединения за всю историю четвёртой планеты пришлась именно на те далёкие 400 млн лет, а за последовавшие 4,1 млрд лет расход оценивается в диапазоне 10–53 м, то есть в единицу времени убыль сократилась в десятки раз.

Учёные воздерживаются от решительных выводов о причинах столь странной ситуации. Однако само собой напрашивается предположение о том, что причиной могло стать присутствие большого количества паров воды в верхних слоях марсианской атмосферы, которые сейчас, напротив, чрезвычайно сухи. Чтобы вода оказалась в таких местах, на поверхности планеты должны были существовать палеоокеаны, причём, возможно, с редко замерзающей поверхностью.

Но более интересными кажутся выводы не о прошлом, а о настоящем марсианской воды. Подчёркивается, что судить о её первоначальном количестве на нынешнем этапе совсем непросто, так как бассейны палеоокеанов можно определить только косвенно, по остаточным следам их воздействия на марсианский рельеф. Тем не менее, утверждают учёные, кое-какие выводы сделать всё же можно.

Чтобы столь интенсивно терять воду в доноевскую эпоху, Марсу нужно было как-то насытить атмосферу водяными парами
Чтобы столь интенсивно терять воду в доноевскую эпоху, Марсу нужно было как-то насытить атмосферу водяными парами

Скорость потери воды, которую можно воссоздать по соотношению изотопов в марсианских метеоритах разного возраста, указывает на то, что значительная часть исходной H2O всё ещё находится на Марсе. Согласно приводимой оценке, её количество в несколько раз больше того объёма, который связан в нынешних ледовых шапках Марса, видимых из космоса. Не вполне ясно, где эта вода находится, хотя авторы полагают, что она, по всей видимости, располагается под поверхностью планеты. Сложнее разобраться с тем, находится ли она в твёрдом состоянии (лёд) или, напротив, в жидком. Без проведения исследований «на месте» решить что-то окончательно трудно. Что интересно, общий объём «невидимой воды» оценивается исследователями от 100 до 1 000 метров (в перерасчёте на всю поверхность планеты), что, по меркам Солнечной, не так уж мало и, по идее, из твёрдых планет уступает только Земле. В случае если количество воды на Марсе приближается к верхней границе рассчитанного диапазона, получается, что средняя толщина водного слоя там лишь в несколько раз уступает земному.

Среди прочих факторов, облегчающих анализ ситуации, авторы упоминают такой: потеря воды в верхних слоях атмосферы требует предварительного расщепления её молекул ультрафиолетом на водород и кислород. Первый благодаря низкой массе свободно покидает планету, а вот у второго такой возможности нет. В итоге он может быть связан (если исходить из отсутствия на Марсе жизни), по сути, лишь одним путём — окислением либо поверхностных пород Марса, либо газов, выброшенных тамошним вулканизмом в атмосферу.

Скорость такого окисления сравнительно легко подсчитать, да и особо активного вулканизма от этой планеты ожидать затруднительно. И вот здесь начинаются сложности. Тот объём водопотерь, который получается у авторов исследования, требует исчезновения из марсианской атмосферы большого количества свободного кислорода. Для этого газ должны связать горные породы, но на Марсе окисление просто не могло идти с такой скоростью, чтобы весь этот кислород успел «потеряться». Очевидно, полагают авторы, здесь существует некий иной источник связывания свободного кислорода, и его лишь предстоит обнаружить.

Автор текста Александр Березин
Источник информации Компьюлента