• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.09.2024, 21:00
Татьяна Пичугина
27
232,5 тыс

Пропавшую марсианскую атмосферу нашли в километровом слое глины

❋ 5.1

Марс не всегда был холодным и сухим, как сейчас. Все больше фактов говорит о том, что миллиарды лет назад там текли водные потоки. А значит, была плотная атмосфера, создающая парниковый эффект и поддерживающая воду в жидком состоянии. Примерно 3,5 миллиарда лет назад вода исчезла, газовая оболочка существенно поредела. Почему? Ответ буквально лежит на поверхности, выяснили американские геологи.

Марс
Слева — Марс сейчас, справа — Марсе в прошлом с толстой атмосферой и жидкой водой на поверхности / © NASA's Goddard Space Flight Center

Ученые из Массачусетского технологического института (США) предложили искать следы исчезнувшей атмосферы в глинистых минералах марсианской коры. Как следует из статьи, опубликованной в журнале Science Advances, вода с поверхности проникала сквозь горные породы и запускала в них цепь химических реакций, вытягивающих углекислый газ из атмосферы и превращающих его в метан. А это органическое соединение может долго храниться в глинистых минерах. 

Похожие процессы идут в некоторых регионах на Земле. Ученые проверили, возможно ли такое в марсианских условиях. Они определили, сколько глины находится на планете. Оказалось, ее объема достаточно, чтобы преобразовать и удерживать до 1,7 бара диоксида углерода. Это примерно 80 процентов изначальной атмосферы планеты. Не исключено, что человечество научится добывать этот газ, чтобы делать из него топливо для будущих космических миссий. 

«Используя геологические данные, мы показали что на Марсе, вероятно, шли схожие процессы. Определенное количество атмосферного CO2 могло пойти на синтез метана и оказаться в глинах. Этот метан, возможно, до сих пор там. Это будущий источник энергии на планете», — пояснил один из авторов статьи, профессор геологии Оливер Ягутц. 

Схема показывает медленное преобразование богатых железом горных пород Марса при участии воды, насыщенной атмосферным CO2. Миллиарды лет в результате этого процесса в глинистых минералах мог запасаться CO2 в форме метана / © Courtesy of Joshua Murray, Oliver Jagoutz, et al.

Ягутц вместе с коллегой Джошуа Мюрреем изучали глинистый минерал смектит, который благодаря своему слоистому строению служит прекрасной ловушкой для углерода. Спрятанный в складках одной частицы смектита газ может удерживаться в течение миллиардов лет. 

Ученые показали, что на Земле минерал образуется в результате тектонической активности. Оказавшись на поверхности, он начинает вытягивать CO2 из атмосферы и удерживать его, что приводит к похолоданиям на протяжении миллионов лет. 

Следующим шагом исследователей стало изучение карты поверхности Марса: они увидели, что она покрыта смектитовыми глинами. Тогда и пришла в голову идея, что он мог служить хранилищем углерода, как на Земле. 

Смектитовые глины на Земле / © Francesco Ungaro

На Марсе не обнаружено следов плитной тектоники — по крайней мере, современной. Откуда же там взяться смектиту? Согласно дистанционным наблюдениям, некоторые области марсианской коры содержат ультраосновные магматические породы. На Земле их выветривание приводит к образованию смектитов. То же самое могло происходить на Красной планете в эпоху, когда по ней текли реки с разветвленными притоками. 

Чтобы это доказать, ученые смоделировали реакции ультраосновных изверженных пород с водой, как это происходит на Земле. Затем в эту модель заложили данные о марсианских магматических породах, богатых минералом оливином. 

«Мы рассматривали период, когда на Марсе CO2 присутствовал повсюду, в том числе в воде, просачивавшейся через породы», — уточнил Мюррей. 

В течение миллиардов лет вода медленно реагировала с оливином, содержащим восстановленное железо. Содержащийся в воде кислород связывал его, получалось окисленное железо, которое и придало планете красный цвет. Освобожденный водород соединялся с углекислым газом в воде, в результате чего образовывался метан (CH4). Со временем оливин замещался серпентином, а тот, в свою очередь, превращался в смектит. 

По оценкам, поверхность Марса покрыта слоем смектитовых глин мощностью 1100 метров. Этого достаточно, чтобы удерживать объем метана, эквивалентный большей части углекислого газа из исчезнувшей атмосферы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Татьяна Пичугина
Журналист с опытом: обучалась в журнале «Химия и жизнь», работала в «Вокруг света», «Известия», «Вечерняя Москва», «ТрВ», «МК в Серпухове» и РИА Новости. За годы работы освещала темы науки, общества и культуры, стараясь излагать факты ясно и без излишних деталей. В работе предпочитает придерживаться сбалансированного и сдержанного стиля изложения.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
2 сентября, 07:50
Марк Чернов

Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.

2 сентября, 11:31
СПбГУ

Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.

2 сентября, 06:17
Мария Азарова

Растительные продукты из бобовых позволяют получать белок и другие питательные вещества без сложной переработки сырья, но их распространению мешают в том числе привычки потребителей и требования к текстуре. Исследователи из Щвейцарии нашли способ изменить структуру цельных бобовых так, чтобы она стала более мясистой, плотной и устойчивой к пережевыванию.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

26 августа, 17:59
МАИ

Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

27 Комментариев
Ооочень занимательно.... Практически Ничего не знаем об собственной планете, но очень "знающе" обсуждаем Марс. И вода-впиталась,и т.д. А никого не смущает наличие ударных кратеров до 500км? Вулкан высотой более 21км? Точно, просто глина впитала воду, и атмосфера изменилась... Еще один "умник доказал", что мы от обезьян, а в учебнике географии Новой Украины-что Черное море-выкопали древние Украинцы, а из отвала получились Кавказские горы... Давайте помечтаем о Марсе, уничтожая собственную планету! Не зря сказано:"только дурак думой богатеет".........
Вообще не понимаю, как можно верить в этот бред ... Люди когда же вы поймёте, что земля плоская и космоса никакого нет. Нам врут...
"Они определили, сколько глины находится на планете. Оказалось, ее объема достаточно, чтобы преобразовать и удерживать до 1,7 бара диоксида углерода. Это примерно 80 процентов изначальной атмосферы планеты." Как глина может удерживать диокись углерода в барах? И правильно ли понимать, что будучи освобожденным из глины, СО2 сможет создать давление на поверхности Марса в 1,7 бара? Возможно это имела ввиду автор?
    Дмитрий, осталось придумать как эту глину собрать в брикеты и сложить в пирамиды, а когда атмосфера восстановиться, можно заселять первыми колонизаторами.
    Дмитрий, я думаю, вы правы. Тоже зависла над этим вопросом, когда писала заметку. Проблема в том, что источником служил пресс-релиз, исходная научная статья была на тот момент еще не доступна. Пресс-релизы нередко написаны слишком художественно и упрощенно. Но авторы в абстракте сами используют такую формулировку - "Up to 1.7 bar of CO2 can plausibly be adsorbed on clay surfaces".
Jeff Spekmann
27.09.2024
Если вы произнесёте достаточно большую ложь и будете её повторять, то люди в итоге в неё поверят.“ — Йозеф Геббельс
Jeff Spekmann
27.09.2024
Народ сколько вы ещё хотите верить всем НАЗАмским сказкам? Они делают графику на компе или манипулируют фото и представляют это миру. А люди ведутся.
Нефть найдут и быстренько долетят😂😂😂
Комментарий удален пользователем или модератором...
    Талантливый, вы напишите в группу научных журналов Science, которая эту "ахинею" рецензировало и публиковало https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm8443 Научите их, буржуинов, основам химии. А то мужик-то не знают.
    +
      Еще 5 ответов
    Талантливый, я, к сожалению, не так силен в химии, но текст статьи от данных популяризаторов даже у меня вызвал вопросы, поэтому пошел читать оригинал научной статьи, а не ее интерпретацию от журналиста, который похоже еще слабее в химии, чем я) https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm8443 Рекомендую ознакомиться, даже интересно было бы знать ваше мнение на счет того, что тут написано. Судить о материале первоисточнике по чьей то бредовой интерпретации, то же самое, что диагностировать близорукость через ректальную эндоскопию. Я это к тому, что в оригинальной статье все намного подробнее и сложнее, на столько, что без кандидатской по химии не разберешься, да и не со всякой кандидатской разберешься) Но, лично мне бросилось в глаза сразу то, что автор в русско язычной статье популярной с ходу все перепутал, прямо с первого абзаца. А моднинькие якобы научные адепты подобных пабликов в большинстве случаев не способны разобраться в первоисточнике, но будучи адептами с сектанским мышлением они скорее вас будут оскорблять, чем возьмут в руки учебник (хотя бы).
    Талантливый, Вода - окисленная форма кислорода?.. Серьёзно? Не знаю, насчёт статьи и оригинального исследования, но вы точно написали фееричный бред. (Фотосинтез удивлённо пучит глаза...)
1 2
26.09.2024
Хорошо бы! Нагреть градусов до 200 и метан выйдет. Даже если не 1100 метров, а 110 метров, этого достаточно чтобы там жить без скафандра. Но чтобы хотя бы 30% Марса обработать, потребуются сотни лет... "А вот это позабавило: Этот метан, возможно, до сих пор там. Это будущий источник энергии на планете», — пояснил один из авторов статьи, профессор геологии Оливер Ягутц."
    1 2, позабавило чем? Маск, между прочим, на Старшипе использует метановые двигатели. Правда метан он собирался получать вроде с помощью каталитической реакции Сабатини из водорода и углекислого газа из атмосферы Марса. А водород добывать посредством электролиза воды, полученной из марсианского льда. Возможно добыча марсианского метана будет менее затратной. А то возить метан с Земли довольно накладно.
    +
      Еще 6 ответов
      1 2
      27.09.2024
      Вячеслав, да тем что метан не может быть источником энергии, если ему не с чем реагировать. Всё равно что рассуждать про запасы углеводородов на Титане
        1 2, если Вы об электрической энергии, то - да. Только кто говорил об этом. Метан предполагалось использовать как горючее для наземных транспортировок и космических полетов на Землю. А реагировать он будет с кислородом, который будет добываться посредством электролиза воды.
          1 2
          27.09.2024
          Вячеслав, ну в цитате профессора геологии "это будущий источник энергии на планете". Просто дядька не сообразил, бывает
      Вячеслав, а кислород, стесняюсь спросить, для окисления (горения) метана на Марсе не нужен?
        Сергей, нужен и он будет получен из воды посредством электролиза.Там же не только водород, но кислород получается. Часть пойдет на дыхание, часть как окислитель для двигателей ракет и траспорта. Где взять электроэнергию для электролиза? Ну пошлют на Марс Старшипы-электростанции с малыми модульными реакторами. Они уже вполне могут поместиться на Старшипе, а в ближайшей переспективе появятся и более компактные. Так что Вы не стесняйтесь, спрашивайте.
      Вячеслав, я вырос и живу на Донбассе. Здесь очень много шахт, и самая большая проблема это метан. Почему его, как топливо не перерабатывают? Ведь здесь есть все возможности, в отличии от ограниченных на чужой планете? Ответ прост не все так просто. Поэтому верить фантазерам, теоретикам не стоит