В течение многих лет ученые понимали, что когда-то Марс был более теплым и влажным местом. Между рельефами местности, которые указывают на присутствие рек и озер в минеральных отложениях, которые, по-видимому, растворились в воде, нет недостатка в доказательствах этого «водянистого» прошлого. Однако то, насколько теплый и влажный климат был миллиарды лет назад (и с тех пор), было предметом многочисленных споров.
Согласно новому исследованию, проведенному международной группой ученых из Университета Невады, Лас-Вегас (UNLV), кажется, что Марс, возможно, был намного влажнее, чем предполагали предыдущие оценки. С помощью Лаборатории Беркли они провели моделирование минерала, обнаруженного в марсианских метеоритах. Исходя из этого, они определили, что на Марсе было гораздо больше воды, чем считалось ранее.
Когда дело доходит до изучения Солнечной системы, метеориты иногда являются единственными физическими доказательствами, доступными для исследователей. Это включает в себя Марс, где метеориты, обнаруженные на поверхности Земли, помогли пролить свет на геологическое прошлое планеты и какие процессы сформировали ее земную кору. Для ученых-геологов они являются лучшим средством определения того, как Марс выглядел много лет назад.
К сожалению для геофизиков, эти метеориты претерпели изменения в результате катастрофической силы, изгнавшей их с Марса. Доктор Кристофер Адкок, доцент кафедры наук о Земле в UNLV и ведущий автор исследования, сообщил Space Magazine по электронной почте:
«Марсианские метеориты - это кусочки Марса, в основном они являются нашими единственными образцами Марса на Земле, пока не будет выполнено задание по возврату образцов. Многие из открытий, которые мы сделали о Марсе, были сделаны в результате изучения марсианских метеоритов и были бы невозможны без них. К сожалению, все эти метеориты испытали шок от выброса марсианской поверхности во время ударов ».
Из более чем 100 марсианских метеоритов, которые были найдены здесь на Земле, и имеют возраст от 4 миллиардов до 165 миллионов лет. Также считается, что они прибыли из нескольких регионов на Марсе и, вероятно, были выброшены из-за столкновений. И в ходе их изучения ученые заметили присутствие минерала фосфата кальция, известного как мерриллит.
Как член группы белокаменных, которые обычно встречаются в лунных и марсианских метеоритах, этот минерал известен как безводный (то есть не содержащий воды). Таким образом, исследователи сделали вывод, что присутствие этих минералов указывает на то, что на Марсе была засушливая среда, когда эти породы были выброшены. Это, безусловно, согласуется с тем, как сегодня выглядит Марс - холодным, ледяным и сухим, как кость.
Ради их исследования под названием «Шоковая трансформация Whitlockite в Merrillite и последствия для метеоритного фосфата», который недавно появился в журнале Природа связи - международная исследовательская группа рассмотрела другую возможность. Используя синтетическую версию whitlockite, они начали проводить эксперименты по ударному сжатию, разработанные для моделирования условий, при которых метеориты выбрасываются с Марса.
Это заключалось в том, чтобы поместить образец синтетического whitlockite в снаряд, а затем использовать гелиевую газовую пушку, чтобы разогнать его до скоростей 700 метров в секунду (2520 км / ч или 1500 миль / ч) в металлическую пластину - таким образом подвергая его интенсивному нагреву и давление. Затем образец был исследован с использованием усовершенствованного источника света (ALS) лаборатории Беркли и усовершенствованного источника фотона (APS) Национальной лаборатории Аргонны.
«Когда мы проанализировали то, что вышло из капсулы, мы обнаружили, что значительное количество витлокита обезвожено до минерального меррилита», - сказал Адкок. «Меррилит найден во многих метеоритах (в том числе марсианских). Это означает, что камни-метеориты могут быть созданы на основе первоначальной жизни с белыми камнями в среде с большим количеством воды, чем считалось ранее. Если это правда, это будет означать больше воды в марсианском прошлом и в ранней Солнечной системе ».
Это не только поднимает «водный бюджет» Марса в прошлом, но и поднимает новые вопросы о пригодности Марса. Помимо растворимости в воде, витамин также содержит фосфор - важнейший элемент жизни на Земле. В сочетании с недавними доказательствами, которые показывают, что жидкая вода все еще существует на поверхности Марса - хотя и периодически - это поднимает новые вопросы о том, существовал ли Марс в прошлом (или даже сегодня).
Но, как объяснил Адкок, необходимы дальнейшие эксперименты и доказательства, чтобы определить, свидетельствуют ли эти результаты о более водянистом прошлом:
«Что касается жизни, наши результаты очень благоприятны для возможности - но нам нужно больше данных. На самом деле нам нужна миссия по возврату образцов, или нам нужно идти туда лично - человеческая миссия. Наука приближается к ответам на ряд важных вопросов о нашей Солнечной системе, жизни в других местах и Марсе. Но это трудная работа, когда все это нужно делать издалека ».
И возвращение образца, безусловно, на горизонте. НАСА надеется сделать первый шаг в этом процессе с Марсоходом 2020, который будет собирать образцы и оставлять их в кеше для последующего поиска. Ожидается, что марсоход ЕКА ExoMars совершит поездку на Марс в том же году, а также получит образцы в рамках миссии по возврату образцов на Землю.
Эти миссии запланированы на начало лета 2020 года, когда планеты снова окажутся на своих самых близких расстояниях. И с запланированными на следующее десятилетие полетами с экипажем на поверхность мы можем увидеть первые неметеорные образцы Марса, доставленные на Землю для анализа.
