Марс мог получить свои запасы воды благодаря как минимум двум протопланетным телам

Начиная с марсианской миссии NASA «Маринер-9» в 1970-х и по сей день ученые получают множество свидетельств того, что на Красной планете когда-то могли быть водоемы — озера, реки и даже океаны. Однако как они зародились, какими были и почему сегодня Марс представляет собой большую пустыню — на эти темы астрономы продолжают размышлять и высказывать свои предположения. Исключением не стала и новая работа планетологов из США и Великобритании, которая опубликована в журнале Nature Geosience.

«Многие ученые пытались выяснить историю происхождения воды на Марсе. Как долго она находилась в коре Марса? Откуда взялась вода в породах этой планеты? Что может рассказать нам вода о том, как сформировался и эволюционировал Марс? Все эти вопросы остаются без ответа», — заявляет глава исследования Джессика Барнс из Аризонского университета.

Основой работы стали образцы древних марсианских метеоритов Northwest Africa 7034 и ALF 84001, а точнее — их изотопные соотношения. В результате их анализа выяснилось, что Красная планета могла получить запасы воды по крайней мере от двух разных протопланетных тел и в разное время — по подсчетам ученых, порядка 3,9 и 1,5 миллиарда лет назад.

Как оказалось, доли изотопов водорода в двух этих метеоритах были идентичны. Изучив минеральный состав небесных тел, исследователи установили, что он включает в себя два типа вулканических горных пород — обогащенных и обедненных шерготтитов (богаты магнием и железом, содержат различные размеры кристаллов и минералы).

Авторы работы объясняют, что первый тип пород скорее напоминает небесные тела с дальних окраин нашей системы, содержащих много дейтерия (один из двух стабильных изотопов водорода, ядро которого состоит из протона и нейтрона). Второй же вид минералов по соотношению долей изотопов водорода в запасенной в них воде был больше похож на земные породы. Помимо этого, данные, ранее полученные от аппарата Curiosity, который запустили к Красной планете в 2011 году, показали, что изотопное соотношение протия (самый легкий изотоп водорода) и дейтерия в метеоритах было постоянным в течение четырех миллиардов лет.

Таким образом, подытоживают планетологи, можно сделать вывод, что кора Красной планеты и ее мантия сформировались не из одного источника горных пород: предположительно, два небесных тела столкнулись друг с другом или с прародителем Марса на заре жизни Солнечной системы. Вода на Красное планете, соответственно, появилась тоже от разных источников — как минимум двух.

«В прошлом мы считали, что недра Марса были очень однородны и похожи по своему составу на земные. Поэтому все различия в долях изотопов в метеоритах списывались или на загрязнение при замерах, или на накопление молекул из атмосферы Земли, после того как метеорит упал на ее поверхность. <…> Наличие сразу двух источников воды, скрытой в недрах Марса, многое говорит о том, какие объекты находились во внутренней части Солнечной системы и участвовали в формировании ее планет. Это открытие также важно для того, чтобы понимать, могла ли жизнь существовать на Марсе», — добавляет Барнс.