|
Изотопы проливают свет на ранний климат Марса
|
|
|
|
Новый анализ химических характеристик, измеренных марсоходом НАСА Curiosity, позволяет заглянуть в прошлое Марса, примерно 3,7 миллиарда лет назад, когда на нем было теплее и влажнее. Благодаря измерениям изотопного соотношения кислорода группа сотрудников, в том числе исследователи из кампуса Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), обнаружила, что озеро, которое когда-то существовало в кратере Гейла на Марсе, подверглось значительному испарению раньше, чем можно было предположить по минералогии и геохимии донных отложений озера.
|
|
|
|
Процесс испарения, хотя и обычный для нас, жителей Земли, дает важные сведения о древнем марсианском климате. Наличие признаков испарения в изотопном составе воды, извлеченной из глинистых минералов в марсианских породах, указывает на то, что атмосфера Марса была теплой, но в то же время сухой, что способствовало испарению стоячей воды.
|
|
|
|
"Тепло" - понятие относительное", - говорит Эми Хофманн, доктор философии, приглашенный сотрудник Калифорнийского технологического института и научный сотрудник JPL, которым Калифорнийский технологический институт руководит для НАСА. "Мы говорим о температуре немного выше нуля, но было достаточно тепло, чтобы потенциально поддерживать те виды пребиотической химии, которые интересуют астробиологов.
|
|
|
|
|
|
|
"Это было динамичное время в истории Марса. Планета находилась в эпицентре глобального изменения климата, но по камням в Гейле мы знаем, что поверхность Марса все еще подвергалась химическому выветриванию, а вода в озере имела примерно нейтральный рН и не была особенно соленой. Итак, добавьте к этому простые органические соединения, ранее обнаруженные в этих же породах, и вы получите местную среду, идеально подходящую для жизни".
|
|
|
|
Хофманн - ведущий автор статьи с описанием исследования, которая опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
|
|
|
|
Основное внимание в исследовании уделяется изотопам кислорода, а не более широко изучаемым изотопам водорода. Проект является первым, который обнаружил значительное увеличение содержания кислорода-18 в древнем марсианском водохранилище. Кислород-18 - это относительно редкая форма кислорода, которая тяжелее своего обычного аналога, кислорода-16, из-за наличия на два нейтрона больше. Когда вода испаряется, молекулы H2O, содержащие более легкий атом кислорода, как правило, уходят первыми, оставляя после себя жидкую воду, содержащую более высокую концентрацию тяжелого кислорода.
|
|
|
|
Команда изучила образцы, собранные марсоходом Curiosity в период с 2012 по 2021 год в районе кратера Гейл на Марсе. В этой глубокой впадине на Марсе, по-видимому, когда-то находилось большое озеро. Марсоход взял образцы глинистых минералов, которые, как известно, более точно сохраняют изотопные характеристики кислорода и водорода, полученные с момента их образования.
|
|
|
|
Хотя соотношение изотопов кислорода в атмосфере Марса очень похоже на земное, вода, извлеченная из глинистых минералов, значительно обогатилась более тяжелым кислородом. Это открытие указывает на то, что испарение действительно происходило в кратере Гейл в то время, когда отложились эти отложения.
|
|
|
|
"Это открытие команды марсохода Curiosity является важным шагом вперед в нашей долгой борьбе за понимание того, как вода сформировала поверхность Марса таким образом, что она напоминает нам Землю, но при этом настолько отличается по своим деталям и результатам", - говорит соавтор Джон Эйлер, профессор геологии и геофизики Роберта П. Шарпа. Геохимия и руководящая кафедра Теда и Джинджер Дженкинс в отделе геологических и планетарных наук.
|
|
|
|
"Самым важным для меня является новое понимание того, как более сухая атмосфера и стремительно меняющаяся гидросфера Марса влияют на жизненные циклы его озер — возможно, это наши лучшие объекты для обнаружения свидетельств жизни или ее химических предшественников за пределами Земли".
|
|
|
|
Источник
|
