Безжизненность Марса связали с его размерами. И это поможет найти обитаемые экзопланеты

Научная работа за авторством международного коллектива геологов, океанографов и планетологов опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) Национальной академии наук США. В ней ученые проанализировали целый спектр данных как от космических аппаратов, изучавших Марс с орбиты, так и с роверов, работавших на поверхности, а также результаты изучения марсианских метеоритов, попавших на Землю.

Метод оценки, использованный в свежем исследовании, можно считать довольно новаторским. Обычно для расчета исторического содержания летучих элементов и соединений (включая воду) в геологических образованиях ученые анализируют соотношение определенных «маркеров» — как правило, калия и тория или рубидия и стронция. Но команда под руководством Куня Вана (Kun Wang) применила более точный метод: отслеживание концентраций стабильных изотопов одного лишь калия.

Этот щелочной металл характеризуется средней летучестью, но его присутствие достоверно соответствует концентрациям других легких элементов и химических соединений. Включая, конечно, воду и органические молекулы.

В результате удалось выявить интересную корреляцию: Марс сохранил до нынешнего времени гораздо меньше летучих элементов и соединений, чем Земля, но значительно больше, чем Луна и крупный астероид 4-Веста. То есть способность удерживать важные для возникновения и поддержания жизни химические элементы и вещества напрямую зависит в первую очередь от размера небесного тела. А точнее — от уровня гравитации на его поверхности.

На первый взгляд выводы очевидны, но не все так просто. Гипотез, объясняющих, почему Марс потерял почти всю воду и органические соединения, существует множество. Какие-то сводятся к отсутствию магнитного поля у Красной планеты, что позволяет солнечному ветру буквально вырывать ценные молекулы из атмосферы. А другие утверждают, что всему виной — слишком слабая или вовсе отсутствующая тектоника Марса из-за недостатка массы или крупного спутника на орбите вокруг него.

Каждая из них может быть верной — как и все они одновременно. Но в арсенале планетологов до этого не было четкого статистически доказанного признака жизнепригодности планеты в зависимости от ее размера. Теперь ученые получили нижний предел этого значения — «габариты» Марса.

Планеты меньше или ненамного крупнее явно не могут поддерживать на своей поверхности условия, необходимые для удержания летучих веществ и соединений. Каковы могут быть недостающие механизмы — вопрос вторичный, особенно в свете изучения экзопланет, находящихся от нас на расстоянии в несколько световых лет. Подобные дистанции не позволяют определять наличие или отсутствие тектонической активности на них, разве что примерно оценивать присутствие воды.