|
Был ли Марс ржавым из-за воды
|
|
|
|
Марс издавна очаровывал нас своим ярким красным цветом, который даже побудил древних римлян назвать планету в честь своего бога войны. Недавнее международное исследование бросает вызов существующим теориям о том, что на самом деле создало культовый красноватый оттенок планеты.
|
|
|
|
Новые результаты, подробно изложенные в статье, опубликованной в Nature Communications, свидетельствуют о том, что древняя марсианская вода играла решающую роль в формировании багрового ландшафта планеты.
|
|
|
|
Высокое содержание железа на Марсе вступало в реакцию с водой — в жидком или парообразном виде — в течение миллиардов лет, образуя оксид железа, или ржавчину. В конечном итоге эта ржавчина распалась на мелкую пыль, которую марсианские ветры разнесли по планете, придав Марсу его характерный цвет.
|
|
Расшифровка химического состава красной пыли Марса
|
|
|
|
В то время как беспилотные спускаемые аппараты и орбитальные космические аппараты подтвердили, что оксид железа отвечает за окраску Марса, ученые продолжают спорить о точных химических процессах, лежащих в его основе. Понимание того, как окислялось марсианское железо, может дать представление о древней окружающей среде планеты и о том, была ли она когда—либо способна поддерживать жизнь.
|
|
|
|
|
|
|
До сих пор ни один космический аппарат не обнаружил воды в марсианской пыли, что привело исследователей к выводу о том, что наиболее вероятным виновником был гематит, оксид железа сухого образования. Гематиту требуются миллиарды лет, чтобы развиться в засушливых условиях, а это означает, что Марс приобрел свой красный цвет только после того, как закончился его ранний влажный период.
|
|
Новый вид красного на Марсе
|
|
|
|
Однако эта теория, основанная на гематите, основана исключительно на данных космических аппаратов, а не на прямых лабораторных испытаниях. Миссия по возвращению образцов с Марса, запланированная совместными усилиями НАСА и Европейского космического агентства (ЕКА), еще не завершена. Теперь новый анализ данных НАСА и ЕКА с использованием новых лабораторных методов показывает, что красная пыль на Марсе больше похожа на ферригидрит, водосодержащий оксид железа, чем на гематит.
|
|
|
|
Ферригидрит быстро образуется при взаимодействии железа с холодной водой, что позволяет предположить, что поверхностные воды сыграли более значительную роль в окислении Марса, чем считалось ранее. Со временем этот ферригидрит превратился в пыль и распространился по поверхности Марса, придав ему темно-красный оттенок.
|
|
вода на Марсе
|
|
|
|
“Проект был реализован в рамках международного сотрудничества между несколькими европейскими и североамериканскими университетами”, - рассказал ведущий автор исследования Адомас Валантинас. Он начал проект в Бернском университете в Швейцарии, используя данные космического аппарата ESA Trace Gas Orbiter (TGO), а затем завершил свою работу в качестве постдокторского исследователя в Университете Брауна в Соединенных Штатах. “Важно отметить, что этот проект демонстрирует, насколько важно международное сотрудничество при изучении фундаментальных вопросов о нашей Солнечной системе”, - добавил он.
|
|
Воссоздание Марса в лаборатории
|
|
|
|
В то время как более ранние исследования предполагали, что ферригидрит может присутствовать на Марсе, это исследование впервые объединило лабораторные эксперименты с данными космических аппаратов, чтобы получить убедительные доказательства. Команда использовала усовершенствованный шлифовальный станок для создания частиц пыли толщиной в 1/100 толщины человеческого волоса, имитирующих условия запыленности на Марсе. Затем эти образцы были проанализированы с использованием тех же методов, которые используются на орбитальных космических аппаратах.
|
|
|
|
“Содержание пыли в нашей копии было определено с помощью измерений реголита и пыли с помощью марсохода НАСА Curiosity, который использовал множество приборов, включая спектрометр коэффициента отражения, рентгеновский дифрактометр и рентгеновский спектрометр альфа-частиц”, - пояснил Валантинас. “Чтобы соответствовать этим свойствам наших лабораторных образцов, мы использовали спектрометр отражения и рентгеноструктурный анализ для определения минералогии, электронную микроскопию для анализа размера частиц и электронные микрозондовые измерения для проверки химического состава”.
|
|
|
|
“Этот подход гарантировал, что наша копия пыли будет соответствовать марсианскому материалу не только по цвету, но и по химическому составу, минералогии и физическим свойствам”, - добавил Валантинас. “Мы обнаружили, что ферригидрит, смешанный с базальтом, вулканической породой, наилучшим образом соответствует минералам, обнаруженным космическими аппаратами на Марсе”.
|
|
Значение для истории Марса и его потенциала для жизни
|
|
|
|
Валантинас объясняет, что, хотя Марс остается Красной планетой, новые находки изменили наше понимание того, почему он красный. Открытие ферригидрита, который образуется в присутствии воды, позволяет предположить, что поверхность Марса проржавела гораздо раньше, чем считалось ранее. Кроме того, этот минерал остается стабильным в нынешних марсианских условиях, что указывает на то, что следы его водного прошлого сохраняются и по сей день.
|
|
|
|
Хотя недавнее исследование напрямую не подтверждает существование жизни на Марсе в прошлом, оно подтверждает предположение о его обитаемости в древности. Если красная пыль Марса образовалась в присутствии жидкой воды, то условия, возможно, были более благоприятными для жизни, чем предполагалось ранее.
|
|
|
|
“Это открытие говорит о том, что на Марсе были два ключевых ингредиента, необходимых для жизни в том виде, в каком мы ее знаем: жидкая вода и стабильные условия окружающей среды, которые сохранялись достаточно долго, чтобы оставить свой химический след на всей планете”, - сказал Валантинас. “Выявленные холодные и влажные условия были бы похожи на определенные условия на Земле, где процветает микробная жизнь. Однако наличие подходящих условий не обязательно означает, что жизнь существовала – это просто указывает на то, что на раннем Марсе были условия, в которых жизнь, как мы ее понимаем, потенциально могла выжить”.
|
|
|
|
Источник
|
