Учёные измерили тепло и влажность древнего Марса

Вычислить условия на поверхности Марса миллиарды лет назад сумели планетологи из Калифорнийского технологического института (Caltech). Использованный при этом оригинальный метод учёные называют «практически прямым определением температуры».

Оранжевые шарики карбонатных минералов, найденные в марсианском метеорите ALH84001, послужили прекрасными градусниками (фото NASA).

В роли свидетеля событий далёкого прошлого выступил метеорит ALH84001 возрастом четыре миллиарда лет. Некогда он был выбит с поверхности Марса ударом астероида и попал на Землю.

В прошлые годы этот камень уже служил источником сенсации: на его срезах под электронным микроскопом учёные увидели предполагаемые окаменелости бактерий.

Это открытие разделило исследователей. Одни с аргументами в руках отстаивали биологическую версию происхождения необычных структур, другие — абиогенную.

Позже подобные бактериям образования геологи и биологи выявили в целом ряде других метеоритов. Споры разгорелись с новой силой, так что вопрос о существовании жизни за пределами Земли так и остался открытым.

Метеорит ALH84001 происходит от пород, относящихся к раннему периоду жизни Марса. При этом учёные определили, что породы эти находились неглубоко под поверхностью планеты. Этот кусок камня покинул Марс около 16 миллионов лет назад, а на Землю попал 13 тысяч лет назад. Найден он был в Антарктике в 1984 году (фото NASA).

Теперь же ALH84001 помог в климатическом расследовании. Изучив карбонатные минералы в этом метеорите, американские специалисты установили, что они формировались в приповерхностной водной среде при температуре 18 ± 4 °C! Напомним, что сейчас средняя температура на поверхности Красной планеты составляет минус 63 по Цельсию.

По информации PhysOrg.com, карбонаты на Марсе могли формироваться несколькими путями (охлаждение магмы, химические реакции в гидротермальных процессах, осаждение из солевых растворов), и во всех – своя, сильно отличная рабочая температура.

Чтобы определиться с процессом, команда из Калифорнийского технологического института измерила концентрации и соотношение редких изотопов (кислород-18 и углерод-13), содержащихся в карбонатах, а также долю этих элементов, которые сгруппировались.

Это и позволило уточнить температуру среды, в которой возникли данные минералы. Найденная температура, в свою очередь, стала доказательством существования жидкой воды, поскольку при 18 градусах другим способом, кроме как из водного раствора, получить найденные в метеорите карбонаты было нельзя.

Минералы, как предполагают учёные, образовались из воды, которая наполняла крошечные трещины и поры в скалах чуть ниже поверхности. Когда вода испарялась, растворённые вещества наращивали концентрацию. Ряд пород в сочетании с растворёнными ионами создавали карбонаты, которые остались в камне, когда вода окончательно испарилась.

Эта влажная и тёплая среда вряд ли сама по себе могла служить пристанищем жизни, рассуждают исследователи, поскольку в каждой отдельной трещине вода испарялась всего за несколько часов или дней.

Однако перед нами материальное свидетельство того, что водная среда земного типа когда-то существовала, по меньшей мере, в одном конкретном месте на Марсе.

Добавим, что другие учёные ранее получали и иные свидетельства присутствия в прошлые эпохи обширных масс жидкой воды практически на всём Марсе.

(Детали нового исследования изложены в статье в PNAS и пресс-релизе института.)