|
Первая классификация почвы Марса
|
|
|
|
Аспирант Сиднейского университета разработал первую всеобъемлющую классификационную систему и карту марсианских почв, создав новую основу, которая может помочь ученым сравнить ландшафты по всей Красной планете и определить перспективные места для будущих исследований, заселения и производства продуктов питания.
|
|
|
|
В исследовании, проведенном под руководством Дэниела Ирвинга из Сиднейского института сельского хозяйства и факультета естественных наук, предлагается новый термин для обозначения классов марсианских почв: "ареты", производный от Ареса, греческого названия Марса.
|
|
|
|
Опубликованное в журнале CATENA исследование использует орбитальные наблюдения и модели, чтобы классифицировать почти 800 миллионов мест на Марсе по иерархии из 2000 классов почв и представляет глобальную карту, показывающую, где они встречаются.
|
|
|
|
"Это первый случай, когда для марсианских почв была разработана система классификации такого масштаба", - сказал Ирвинг. - Ученые и раньше составляли карты геологии, минералогии и химии Марса, но наша система объединяет множество свойств в единую структуру, помогая нам понять, как различные марсианские почвы соотносятся друг с другом и где они встречаются".
|
|
|
|
|
|
|
Научный руководитель Ирвинга, профессор Алекс Макбратни, сказал: "Будущей теплице на Марсе потребуется нечто большее, чем воздух, вода и свет. Его создателям также необходимо было бы знать, что находится под ним, чтобы лучше понимать отправные точки для выращивания растений".
|
|
|
|
Предварительная политетическая система классификации Areth, или PPACS, подразделяет марсианские почвы на 10 основных "областей", 100 "комплексов" и 2000 подробных "форм", основываясь на таких свойствах, как текстура, минералогия, рН и толщина профиля.
|
|
|
|
Классификация сопровождается подробной картой, охватывающей 92% поверхности Марса, что позволяет исследователям визуализировать распределение различных типов почвы.
|
|
|
|
Перспектива выращивания сельскохозяйственных культур на Марсе уже давно захватила воображение публики, особенно в фильме "Марсианин", в котором астронавт Марк Уотни, которого играет Мэтт Дэймон, выживает, выращивая картофель в марсианской почве.
|
|
|
|
Хотя создание теплиц на Марсе остается делом будущего, исследование Ирвинга предлагает научную отправную точку для понимания того, какие марсианские почвы лучше всего подходят для поддержания роста растений в контролируемых условиях.
|
|
|
|
В качестве подтверждения концепции исследователи оценили все 2000 классов почв по характеристикам, важным для выращивания растений, включая влагоудерживающую способность, рН, толщину профиля, содержание глины и гравия. Один из типов почв, известный как нохибарет, оказался наиболее перспективным: его оценка по шкале от 0 до 1 составила 0,93.
|
|
|
|
Согласно смоделированному среднему профилю нохибарета, его pH составляет 6,8, содержание глины — 72 %, песка и гравия — минимальное, а влагоемкость — 202 миллиметра на метр. Согласно карте, этот тип почв встречается в основном в средних широтах Марса, в районе Фарсиды, центральной части равнины Аравия и Элизийской равнины. Почвы типа нохибарет занимают 0,14 % поверхности Марса.
|
|
|
|
Эти районы являются перспективными для более тщательного изучения, но не подходят для выращивания сельскохозяйственных культур. Из всех оцениваемых свойств влагоемкость оказалась ограничивающим фактором в 73 % изученных образцов. Почвы типов от фарет до марет получили менее 0,3 балла в ходе этого предварительного теста, что свидетельствует о менее благоприятных сочетаниях рассматриваемых свойств.
|
|
|
|
Исследователи подчеркивают, что это не означает, что сельскохозяйственные культуры можно выращивать непосредственно в марсианской почве.
|
|
|
|
Для создания будущих экосистем по-прежнему потребуются контролируемые условия, вода, питательные вещества и очистка от потенциально вредных веществ.
|
|
|
|
Для дальнейшего развития этого направления потребуются исследования на Земле. Ученые могут создать или получить марсианские субстратные смеси, соответствующие нанесенным на карту классам, а затем протестировать их в контролируемых условиях выращивания с использованием сельскохозяйственных культур, питательных веществ и контролируемого полива.
|
|
|
|
В ходе таких экспериментов можно сравнить рост растений, потребление воды и степень обработки, необходимую для того, чтобы сделать каждую смесь безопасной для использования. Со временем с помощью марсоходов и образцов с Марса можно будет проверить, присутствуют ли перспективные классы, нанесенные на карту, в тех местах, где их указывают модели.
|
|
|
|
На текущей карте не учитываются такие факторы, как перхлоратная токсичность, доступность азота и глубина залегания. Многие исходные данные получены на основе орбитальных данных и корреляций с земными условиями, поэтому классификацию необходимо будет пересмотреть по мере совершенствования прямых измерений.
|
|
|
|
Несмотря на то, что марсианские почвы не содержат органических веществ, это исследование может помочь почвоведам лучше понять некоторые из самых сложных ландшафтов на Земле, такие как пустыня Атакама, регион Пилбара и различные полярные регионы.
|
|
|
|
«Люди часто думают, что для функционирования почвы в ней должно быть много органических веществ, но на Земле есть типы почв, особенно в засушливых регионах, в которых органических веществ очень мало, — говорит МакБратни. — Результаты исследований на Марсе заставляют нас глубже задуматься о таких почвах на Земле и о том, что с ними можно делать».
|
|
|
|
«Каждый марсоход собирает ценную информацию о Марсе, но ученым нужны надежные способы систематизации и сопоставления этих данных, — говорит Ирвинг. — Это дает нам основу, которая может расширяться и развиваться по мере поступления новых данных».
|
|
|
|
Источник
|
