• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12 июля
Василий Парфенов
3 547

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 14:41
Елизавета Александрова

На новых изображениях сверхмассивной черной дыры в нашей Галактике ее ближайшие окрестности выглядят не так, как на опубликованном в 2022 году известном снимке.

Вчера, 14:05
Березин Александр

Когда в Штатах отодвинули фон Брауна — американская космонавтика испытала сильнейший упадок в считаные годы. Сходный быстрый упадок испытал советский космос после смерти Королева. Сегодня глава NASA хочет нанести удар по Маску. Можно ли спрогнозировать, насколько быстро американский космос в этом случае потеряет свои нынешние, безусловно доминирующие над Россией и Китаем позиции?

6 часов назад
Evgenia

То, насколько классический компьютер сможет воссоздать определенное квантовое состояние, описывается свойством под названием «магия». Ученые из США выяснили, существует ли резкий переход между состоянием «можем обойтись обычным компьютером» и «подойдет только квантовый».

26 октября
Юлия Трепалина

Финансовое благополучие человека зависит от разных факторов. Новое крупное исследование на примере норвежских жителей показало, как изменения в структуре семьи и смена поколений сказываются на благосостоянии людей.

25 октября
МАИ

Инженерная компания из Дубая LEAP71 сообщила, что спроектированный нейронной сетью Noyron и напечатанный в 3D-формате из меди ракетный двигатель успешно прошел первые испытания на полигоне в Великобритании. Возможно ли это — рассказал эксперт МАИ, старший преподаватель кафедры «Космические системы и ракетостроение» Иван Рудой.

26 октября
Татьяна

В саге о норвежском конунге Сверрире есть эпизод о набеге на замок Сверресборг в Тронхейме в 1197 году. Нападавшие разграбили и сожгли все строения внутри, и видимо, чтобы отравить воду, сбросили в колодец мертвое тело, завалив его валунами. Останки несчастного обнаружили в 1938 году во время археологических раскопок. Сейчас генетики извлекли его ДНК и выяснили происхождение, косвенно подтвердив события, описанные более восьми столетий назад.

14 октября
Алиса Гаджиева

Полторы тысячи лет назад климат в Северном полушарии резко изменился. В Дании так похолодало, что там стало невозможно заниматься сельским хозяйством. Авторы нового исследования считают, что именно этот период был прообразом Фимбульвинтера — зимы, предшествующей Рагнарёку.

15 октября
Татьяна

Сейчас Япония привлекает людей со всего мира, но так было не всегда. На протяжение десяти тысяч лет архипелаг оставался изолированным от остального мира, пока туда не начали прибывать первые «мигранты» с континента. Это показал генетический анализ останков человека эпохи Яёй.

25 октября
МАИ

Инженерная компания из Дубая LEAP71 сообщила, что спроектированный нейронной сетью Noyron и напечатанный в 3D-формате из меди ракетный двигатель успешно прошел первые испытания на полигоне в Великобритании. Возможно ли это — рассказал эксперт МАИ, старший преподаватель кафедры «Космические системы и ракетостроение» Иван Рудой.

[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
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно