Самый большой научпоп канал
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12.07.2024
Василий Парфенов
4 110

Марсианский грунт «подсказал», каким был климат Красной планеты, когда на ней было много воды

5.9

Три миллиарда лет назад поверхность Марса была богата водой, а над ней царила плотная атмосфера — то есть существовали гидрологический цикл и полноценный климат. Но каким именно он был? Теплым и влажным вроде земных тропиков или холодным и засушливым, как Арктика с Антарктикой? От этого зависят обилие и облик существовавшей на Красной планете экосистемы. Чтобы ответить на эти важные вопросы, американские геологи нашли на Земле грунты, аналогичные марсианским.

Марс был похож на Ньюфаундленд
Вид на Эолиду (гору Шарпа) — возвышение в центре кратера Гейла. Изображение представляет собой мозаику из снимков, сделанных камерой Mastcam марсохода Curiosity. Цвета приведены к балансу белого «как на Земле», чтобы породы выглядели привычнее для геологов, естественное освещение на Марсе дает многим камням голубоватый оттенок / © NASA, JPL-Caltech, MSSS

Стоит отметить, что грунтов, полностью идентичных марсианским, на Земле найти, скорее всего, невозможно — слишком различаются условия на двух планетах. И различались в прошлом, естественно. Однако каждая порода имеет свою историю формирования, которая для земных примеров может быть изучена подробнее. Поэтому, если найти на Земле грунты, похожие на марсианские, появится возможность обоснованно предположить, какие условия существовали ранее на Красной планете.

За без малого 12 лет работы в кратере Гейла марсоход Curiosity собрал большое количество данных о грунтах, которые там встречаются. Эта местность — дно озера, существовавшего между четырьмя и тремя миллиардами лет назад.

Там встречаются осадочные породы, минералы, формировавшиеся в присутствии воды, а также особый класс грунтов: так называемые рентгеноаморфные материалы (X-ray amorphous material). Это означает, что в них дифракция рентгеновского излучения случайна, они лишены регулярной кристаллической структуры и представляют собой буквально гелеобразную кашу из микро- и наночастиц разных пород. Важное уточнение: не стоит путать такие материалы с аморфными, это разные понятия.

Ровер Curiosity оснащен инструментом CheMin (Chemistry and Mineralogy), который среди прочего предназначен для изучения структуры марсианских минералов и пород методом дифракции ренгеновского излучения. Результаты его работы показывают, что грунты в кратере Гейла состоят из рентгеноаморфных материалов на 15-73 процента по массе. При этом их химический состав характерен для ультраосновных пород: он отличается высоким содержанием железа (до 43 процентов) и кремния (до 76 процентов), но низким — алюминия (менее 11 процентов).

Еще одно ключевое свойство этих грунтов — присутствие летучих компонентов (воды, углекислого газа и оксида серы), что указывает на их как минимум частично эрозионное происхождение.

Найти на Земле аналогичные грунты непросто. Высокое содержание рентгеноаморфных материалов встречается в ледниковых отложениях, гавайских почвах и в некоторых локациях заповедника Джон-Дэй-Фоссил-Бедс (штат Орегон). Но химический состав этих земных грунтов сильно отличается — в частности, они гораздо богаче алюминием.

Поэтому американские геологи решили сначала выбрать подходящие по химическому составу образцы — выветрившиеся ультраосновные почвы (серпентиновые), а затем определить в образованных ими грунтах содержание рентгеноаморфных материалов.

Марс был похож на Ньюфаундленд
Просвечивающая электронная микроскопия рентгеноаморфных материалов, на изображении помечены как EDS-1 и EDS, дифракционная картина для них показана на вставках FFt-1 и FFT соответственно. На панели A также присутствуют нанокристаллические включения (EDS-2, красный квадрат 2), дифракционная картина для которых показана на вставке FFT-2 / © Feldman, A.D., Hausrath, E.M., Rampe, E.B. et al. Fe-rich X-ray amorphous material records past climate and persistence of water on Mars. Commun Earth Environ 5, 364 (2024), doi:10.1038/s43247-024-01495-4

Выбор ученых пал на горы Кламат в Калифорнии, местечко Пикхандл-Галч посреди пустыни в Неваде (США) и горы Тейбллендс в Ньюфаундленде (Канада). Удалось найти подходящие по химическому составу породы, однако ни в горном средиземноморском климате, ни в пустынном достаточного количества ренгеноаморфных материалов ученые не обнаружили. Зато холодный субарктический пояс оказался попаданием почти в яблочко. Свойства некоторых ньюфаундлендских грунтов оказались очень близкими к марсианским грунтам из кратера Гейла.

Это позволяет с большой уверенностью предположить, что климат Красной планеты был сухим и прохладным с преобладанием снежных осадков. При этом во время формирования рентгеноаморфных пород — то есть геологически значимый период в сотни тысяч или даже миллионы лет — на Марсе не было больших перепадов температур.

Конкретные механизмы формирования таких грунтов по-прежнему остаются не до конца ясными. Предположительно, все дело в определенном энергетическом балансе между частицами рентгеноаморфных материалов, который устанавливается в присутствии холодной воды, близкой к точке замерзания.

Научная работа с подробным описанием методов исследования и его результатами опубликована в рецензируемом журнале Communications Earth and Environment, текст находится в открытом доступе. Среди ее авторов — сотрудники Института исследования пустынь (DRI), Университета штата Невада в Лас-Вегасе (UNLV), Космического центра имени Линдона Джонсона (NASA JSC) и Государственного университета Аризоны.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
mostly harmless Есть телега: https://t.me/tempest_exults
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 16:49
Адель Романенкова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

Вчера, 11:55
Александр Березин

Ученые проанализировали сохранившиеся следы языка гуннов и пришли к неожиданному выводу: он принадлежал к енисейской семье языков. По их мнению, потомками гуннов были аринцы, до XVIII века проживавшие в районе Красноярска и совершавшие набеги на русские опорные пункты.

5 часов назад
Елена

Норвежские ученые провели когортный анализ, выявивший прямую связь между ежедневной продолжительной ходьбой и профилактикой хронической боли в пояснице, распространенной во всем мире. Выяснилось, что пешие прогулки в течение 1,5 часа снижают риск возникновения люмбалгии — так это состояние называют медики — на 23 процента.

Позавчера, 16:49
Адель Романенкова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

14 июня
Любовь Соковикова

Изучив поведение 69 видов птиц в разных областях Западных Гат (Индия), международная исследовательская группа наконец объяснила, почему территориальные и всеядные птицы чаще других поют по утрам.

Вчера, 11:55
Александр Березин

Ученые проанализировали сохранившиеся следы языка гуннов и пришли к неожиданному выводу: он принадлежал к енисейской семье языков. По их мнению, потомками гуннов были аринцы, до XVIII века проживавшие в районе Красноярска и совершавшие набеги на русские опорные пункты.

Позавчера, 16:49
Адель Романенкова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

22 мая
ПНИПУ

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно