Нові дані про ранню атмосферу Марса свідчать про вологу планету, здатну підтримувати життя

Нове дослідження свідчить про те, що Марс народився вологим, з щільною атмосферою, яка дозволяла існувати теплувато-гарячим океанам протягом мільйонів років. Щоб дійти такого висновку, дослідники розробили першу модель еволюції марсіанської атмосфери, яка асоціює високі температури, пов′язані з формуванням Марса в розплавленому стані, з утворенням перших океанів та атмосфери.

Про це розповідають в Інституту SETI, передають OstanniPodii.com.

Розроблена модель показує, що, як і на сучасній Землі, водяна пара в марсіанській атмосфері була сконцентрована в нижніх шарах атмосфери, а верхня атмосфера Марса була "сухою", оскільки водяна пара конденсувалася у вигляді хмар на нижніх рівнях атмосфери. Молекулярний водень (H₂), навпаки, не конденсувався й переносився у верхні шари атмосфери Марса, де втрачався у космос. Цей висновок — що водяна пара конденсувалася й утримувалася на ранньому Марсі, тоді як молекулярний водень не конденсувався й зник — дозволяє безпосередньо пов'язати модель з вимірами, зробленими космічними апаратами, зокрема, марсоходом "К'юріосіті" (Curiosity).

“Ми вважаємо, що змоделювали раніше ігноровану главу ранньої історії Марса у період одразу після формування планети. Щоб пояснити отримані дані, первісна марсіанська атмосфера повинна була бути дуже щільною (більш ніж у 1000 разів щільніше сучасної атмосфери) й складалася в основному з молекулярного водню (H₂)”, - сказав Кавех Пахлеван, науковий співробітник Інституту SETI.

“Цей висновок є важливим, оскільки відомо, що H₂ є сильним парниковим газом у щільних середовищах. Ця щільна атмосфера могла б створити сильний парниковий ефект, що дозволило б дуже раннім океанам з теплою й гарячою водою залишатися стабільними на поверхні Марса протягом мільйонів років, поки H₂ поступово не був втрачений в космос. З цієї причини ми робимо висновок, що в той час, коли ще не сформувалася сама Земля, Марс був народжений вологим”.

Дані, що обмежують модель, — це співвідношення дейтерію до водню (D/H) (дейтерій — важкий ізотоп водню) різних марсіанських зразків, включаючи марсіанські метеорити та ті, що були проаналізовані "К'юріосіті". Метеорити з Марса здебільшого є магматичними породами — вони утворилися, коли надра Марса розплавилися та магма піднялася до поверхні. Вода, розчинена в цих внутрішніх (мантійних) магматичних зразках, має співвідношення дейтерію до водню, подібне до співвідношення водню в океанах Землі, що вказує на те, що обидві планети починали з подібним співвідношенням D/H і що їхня вода походила з одного джерела у ранній Сонячній системі.

Новини за подібною темою:

		Під південним полюсом Марса виявлено теплову аномалію
		«К’юріосіті» виявив на Марсі поле зі стільникових текстур
		На Марсі виявлено органічні молекули, які раніше там не знаходили

На противагу цьому, "К'юріосіті" виміряв співвідношення D/H стародавньої 3-мільярдної глини на поверхні Марса та виявив, що це значення у ~3 рази більше, ніж в океанах Землі. Очевидно, на момент утворення цих древніх глин, поверхневий резервуар води на Марсі — гідросфера — мав значну концентрацію дейтерію стосовно водню. Єдиним відомим процесом, який може призвести до такого рівня концентрації (або "збагачення") дейтерію, є переважна втрата більш легкого ізотопу Н в космос.

Модель також показує, що якби марсіанська атмосфера була багата на Н₂ під час свого формування (і більш ніж у ~1000 разів щільніша, ніж сьогодні), то поверхневі води були б природним чином збагачені дейтерієм у 2-3 рази відносно внутрішніх, відтворюючи спостереження. Дейтерій віддає перевагу у розподілі в молекулах води по відношенню до молекулярного водню (Н₂), який переважно поглинає звичайний водень і виходить з верхніх шарів атмосфери.

“Це перша опублікована модель, яка природним чином відтворює ці дані, що дає нам певну впевненість в тому, що описаний нами сценарій еволюції атмосфери відповідає раннім подіям на Марсі”, - сказав Пахлеван.

Окрім цікавості до найбільш ранніх середовищ на планетах, атмосфери, багаті на H₂, мають важливе значення для пошуку Інститутом SETI життя за межами Землі. Експерименти, проведені ще у середині 20-го століття, показують, що передбіотичні молекули, причетні до зародження життя, легко утворюються в таких багатих на H₂ атмосферах, але не так легко в атмосферах, бідних на H₂ (або більш "окислювальних"). Це означає, що ранній Марс був теплою версією сучасного Титану та щонайменше таким же перспективним місцем для зародження життя, як і рання Земля, якщо не більш перспективним.

Результати дослідження будуть опубліковані в журналі Earth and Planetary Science Letters.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Марс