Тайна исчезновения воды на Марсе раскрыта

Поверхность Красной планеты дает отчетливо понять, что раньше на ней было очень много воды - океаны, озера, реки. Долгое время считалось, что вода покинула Марс из-за слабой гравитации еще на первом этапе существования планеты.

Новое исследование НАСА говорит о другом: оно показывает, что вода на поверхности постепенно кристаллизовалась и погружалась в кору Марса, которая может удерживать жидкость. Ученые полагают, что от 30 до 99% "недостающей" воды содержится в минералах Красной планеты.

Используя данные орбитальных спутников и марсоходов, исследователи разработали компьютерную модель, показывающую, как вода с течением времени уходит с поверхности.

Нынешний скалистый ландшафт Марса сформировался три-четыре миллиарда лет назад в результате вулканической активности, и в отличие от Земли, которая способна "перерабатывать" свою кору и отдавать захваченную воду, породы Красной планеты достаточно стары, чтобы удерживать огромное количество воды внутри.

31 июля 2008 года спускаемый аппарат НАСА Phoenix Mars подтвердил наличие водяного льда на Марсе, который содержит те же элементы, что и вода на Земле, и не является другой формой льда.

На Красной планете есть несколько древних высохших долин и речных каналов, которые указывают на то, что здесь когда-то текла жидкая вода. И марсоход НАСА Perseverance сейчас путешествует по Марсу, чтобы исследовать кратер Джезеро, который около 3,5 млрд лет назад был озером, заполненным водой.

Однако распространенная до сих пор теория заключалась в том, что большая часть воды улетучилась из атмосферы из-за низкой гравитации Марса. Ученые полагают, что эта теория ошибочна. По их подсчетам, 4 млрд лет назад на Красной планете было столько воды, что она могла покрыть всю планету океаном глубиной от 100 до 1500 метров.

"Атмосферный выброс не может полностью объяснить имеющиеся у нас данные о том, сколько воды когда–то существовало на Марсе", - сказала руководитель исследования Ева Шеллер (Калифорнийский технологический институт).

Исследователи использовали данные марсоходов и орбитальных аппаратов, анализ химического состава текущей атмосферы и коры планеты, анализ метеритов и другие данные, чтобы оценить объем воды во всех ее формах, имеющийся в коре Марса на сегодняшний момент. Кроме того, с помощью изотопного отношения дейтерия к водороду в атмосфере и горных породах они также оценили скорость ее потери в ходе геологической истории. В ядре дейтерия (тяжелого водорода) есть протон и нейтрон, в отличие от обычного водорода, в ядре которого только один протон. Поскольку дейтерий сильнее удерживается гравитационным полем планеты, со временем его в атмосфере становится больше по отношению к водороду, - и если определить этот показатель, то можно понять и то, сколько воды было, сколько улетучилось и сколько осталось в горных породах.

Эта компьютерная модель, созданная учеными, показала следующее: в период примерно с 4,1 до 3,7 млрд лет назад объем воды на поверхности Марса уменьшился на 40-95%, при этом от 30 до 99% марсианской воды было поглощено минералами в процессе гидратации. Горные породы имеют свойство накапливать воду - этот процесс происходит и на Земле. Однако Земля, в отличие от Марса, за счет тектонической активности и постоянного растворения старой коры в мантии может возвращать воду в атмосферу. А Марс эту воду удерживает в своих недрах.

"Вся эта вода довольно рано была заперта в коре планеты, и уже не возвращалась обратно", - говорит Ева Шеллер.