Планетологи выяснили, как Марс впитывает воду

Китайский марсоход «Чжужун» недавно нашел «пляжные отложения» в Равнине Утопия, расположенной в средних широтах северного полушария Красной планеты. Там наблюдают берег древнего моря. Во многих других местах видны извилистые русла пересохших рек и обнаружены глинистые минералы, а глина образуется только в присутствии воды в жидком состоянии.

Все это говорит о том, что когда-то у Марса была полноценная гидросфера. По мнению планетологов, он начал обезвоживаться еще примерно три миллиарда лет назад. Ученые продолжают выяснять, почему и как именно планета утратила океаны.

В качестве возможных причин рассматривают слабую гравитацию и почти отсутствующее магнитное поле, но важно понять сам процесс исчезновения воды. В основном принято считать, что она улетучилась из атмосферы в межпланетное пространство под действием космической радиации, но есть и альтернативная версия — вероятно, огромное количество воды Красная планета могла вобрать в себя.

Марсианский грунт может удерживать воду несколькими разными способами: не только в виде льда, но и в адсорбированном состоянии, то есть как молекулярные слои на поверхности частиц в грунте. Недавно об этих «способностях» Марса рассказали ученые из Университета Тохоку (Япония) в статье для журнала Journal of Geophysical Research: Planets. Они собрали все, что показали данные космических аппаратов о свойствах поверхности Красной планеты, и составили на этой основе необычную карту.

Оказалось, в двух обширных регионах Марса наблюдается интересная картина: реголит гораздо более мелкий, пористый и лучше впитывает воду. Обе эти области охватывают экваториальные и средние широты, одна из них расположена вокруг вулкана Олимп, на окраине второй — в кратере Езеро — сейчас работает марсоход Perseverance. Кстати, пористость грунта в этом бывшем озере оценили в 36 процентов. Это значит, что более трети всего объема «земли» занимают пустоты.

Ученые смоделировали, сколько с учетом этих особенностей должно было накопиться воды в грунте Красной планеты за последние 500 марсианских лет, то есть за тысячелетие по земным меркам. Выяснилось, что вблизи экватора каждый квадратный метр грунта должен содержать на глубинах до двух метров примерно от двух до четырех килограммов адсорбированной воды: она прочно связана с твердыми частицами, связывается ими через физические и химические взаимодействия и не может передвигаться свободно.

Таким образом, после поступления из атмосферы вода уже не возвращается обратно в воздух. Вероятно, она есть и глубже двух метров, но это предельная глубина, на которой приборы могут «видеть» водород.

В полярных регионах грунт крупнозернистый, там работает другой механизм удержания воды — в виде частиц льда в пустотах. Как показало исследование, на глубине от четырех сантиметров может быть больше килограмма такого «порового льда» в каждом кубическом метре. Теперь предстоит выяснить, какую роль все это сыграло в истории Марса.