Отсутствующая на Марсе вода все еще может быть там - под землей

В настоящее время Марс кажется пыльной пустыней, но так было не всегда — растущее количество свидетельств указывает на то, что Красная планета была намного синее в своем древнем прошлом. Куда ушла вся эта вода — ключевой вопрос, и теперь исследователи из JPL и Caltech предложили новый ответ: она все еще находится там — под землей.

Примерно четыре миллиарда лет назад Марс мог быть очень похож на Землю. Исследования показывают, что в его северном полушарии находился океан, содержащий столько же воды, сколько половина нашего Атлантического океана. Но перенесемся на миллиард лет вперед, и здесь будет суше, чем в любой пустыне на Земле. Осталось только пыльное дно старых озер и шрамы старых рек для изучения марсоходами и орбитальными аппаратами.

Так куда же делась вся эта вода? Общепринятый ответ — она улетела в космос. Слабая гравитация Марса с трудом удерживает свою атмосферу, и в течение примерно миллиарда лет огромное количество водяного пара могло улететь в космос.

Хотя некоторая часть воды наверняка могла бы ускользнуть таким образом, исследователи нового исследования обнаружили, что этот процесс не может объяснить все детали. По их расчетам, по крайней мере 30 процентов исходной воды — а возможно, целых 99 процентов — все еще там. Вместо того, чтобы испариться вверх, вода просочилась в минералы в коре планеты.

Читайте также: Что из себя представляет планета-изгой?

Исследователи изучили, сколько воды существовало на Марсе на протяжении всей его истории в виде жидкости, пара и льда. Они также изучили химический состав атмосферы и коры планеты.

В частности, они сосредоточились на соотношении «легкого» и «тяжелого» водорода. Дейтерий — более редкий и тяжелый изотоп водорода с дополнительным нейтроном в атомном ядре, и из-за этого вероятность его потери в космос ниже, чем у более легкой формы. Это означает, что со временем, если водяной пар будет уходить в космос, он оставит более высокое отношение дейтерия к обычному водороду в атмосфере. Когда команда исследовала это соотношение, был сделан вывод, что подавляющее большинство воды просочилось в минералы в земле и застряло там.

«Утечка из атмосферы явно сыграла роль в потере воды, но результаты последних десяти лет миссий на Марс указали на тот факт, что существовал огромный резервуар древних гидратированных минералов, образование которых со временем определенно уменьшило доступность воды», — говорит соавтор исследования Бетани Элманн.

То же самое происходит на Земле, но с одним важным отличием: Марс не очень активен в тектоническом отношении. На Земле поглощенная вода возвращается в атмосферу посредством тектоники плит и вулканизма, но на Марсе она просто остается под землей.

«Вся эта вода была изолирована довольно рано, а затем никогда не возвращалась обратно», — говорит Ева Шеллер, ведущий автор исследования.

Возможно, пролить свет на этот вопрос сможет новый марсоход Perseverance. Между тем, следующие шаги команды — выполнить аналогичный анализ циклов содержания минералов азота и серы, а также запустить лабораторные испытания моделирования процессов выветривания на Марсе.