Що робити, якщо Марс ніколи не втрачав воду?

Марс колись був вологим. Це надзвичайний висновок за останні два десятиліття марсіанських геологічних досліджень, заснованих на даних, записаних кількома зондами та десантами. Нам знадобилося багато часу, щоб підтвердити минулий стан планети, ніж теперішній - ми маємо вагомі докази, що свідчать про посушливі умови на Марсі ще з 1894 р., А додаткові підтверджуючі докази були зібрані протягом наступних 30 років. Сучасна модель трансформації Марса із вологої планети на суху спирається на сублімацію та довгострокову шкоду, яку наше сонце завдало атмосфері Марса після вимкнення глобального магнітного поля планети. Але що, якщо це неправда?

Це аргумент, представлений у новому документі, який стверджує, що вода Марса, можливо, не було технічно пішли ніде.

Докази, які ми зібрали від марсоходів, таких як "Наполегливість", "Допитливість", "Можливість" і "Дух", разом із спостереженнями планет з орбітальних супутників, сукупно свідчать про те, що Марс насолоджувався відносно теплою, вологою епохою з 4,1 до 3,7 млрд років тому. Деякі докази так званого пізнього важкого бомбардування походять від великої кількості кратерів на Марсі та Місяці, які, як видається, були створені в цей період. Кратери, сформовані в цю епоху, стирають краї, подібні до того, що ми очікували від проточної води. Кратери, створені пізніше, під час гесперіанського періоду (~ 3,7 - 3 мільярди років тому), значно менше розмиваються.

Кілька факторів дозволили Марсу утримувати атмосферу в цей період. Величезна серія вулканів, відома як Тарсис, була активно будується. Видалення Тарсіса - вулканічна провінція приблизно розміром з Північну Америку. Вважається, що загальна кількість СО2, що виділяється під час вивержень Тарсіса, є достатньою, щоб сформувати на Марсі 1,5-барну атмосферу із загальним океаном до 120 метрів, який забезпечується виключно цим джерелом. Тарсіс є досить великим, щоб його утворення могло спричинити нахил Марса вбік і змінило розташування полюсів у процесі. Великі удари могли забезпечити додаткову власну воду, і ранній Марс міг утримати достатньо поверхневої води, щоб покрити поверхню планети на глибину 1500 метрів. Ці невизначеності обумовлюють те, чому оцінки загального еквівалентного шару (GEL) є настільки мінливими.

Однією з причин, за якими вчені вважають, що вода Марса випарувалася, є те, що в атмосфері Марса та зразках води, відібраних Curiosity, виявляється надлишок дейтерію щодо водню порівняно з тим, що ми знайдемо на Землі. Це свідчить про те, що легший звичайний водень переважно втрачався в космосі, тоді як важчий ізотоп дейтерію залишався.

Проблема моделі сублімації / атмосферних втрат полягає в тому, що нинішні темпи втрат недостатньо високі, щоб врахувати масштаби трансформації Марса за останні кілька мільярдів років. Відомо, що сонячний вітер відіграв довгострокову роль, але як ми враховуємо решту? Одна з теорій полягає в тому, що в минулому показники масових втрат були набагато вищими. Ці дослідники припускають, що велика частина води Марса залишилася там, де була, і замість цього потрапила в поверхневі мінерали.

Ми не говоримо про ідею шару рідини, що зберігається під поверхнею. У звіті про дослідження йдеться про “гідратацію кори через незворотне хімічне вивітрювання, при якому вода та / або гідроксил включаються в мінерали”. Вода недоступна для інших цілей на Марсі; він замикається безпосередньо в кристалічній структурі самих мінералів.

У цьому полягає критична різниця між Марсом і Землею. На Марсі є така тектонічна система застою кришки, що означає, що не існує тектоніки плит і не існує системи переробки гірських порід - або, що найважливіше, води. На Землі тектоніка плит несе воду глибоко в мантію, тоді як вулканічні отвори середнього океану повертають її в океани. Це називається глибоким кругообігом води.

Поки вулкани Марса постійно вивергалися, він підтримував власний глибокий кругообіг води. Як тільки цей процес почав сповільнюватися, вода розпочала однобічну секвестрацію в земну кору. Впливи та згасання вивержень підтримували б більш холодний клімат принаймні з періодичною рідкою водою протягом тривалого періоду часу - Марс висихав протягом декількох сотень мільйонів років, - але кінець вулканізму міг дозволити між третиною і майже всією водою Марса стікати в землю і утворювати водні мінерали. Це означає, що запаси води Марса набагато вищі, ніж вважали раніше, хоча і заблоковані у такій формі, що ми не знайдемо всього цього корисним.

Ми можемо не знати, чи точний звіт, доки і коли люди зможуть проводити широкомасштабні геологічні дослідження підземних порід, але це альтернативна модель того, як Марс втратив атмосферу, добре пояснює поточні умови. Це також означатиме, що такі особливості Землі, як тектоніка плит, можуть бути життєво важливими для довгострокового збереження біосфери, здатної підтримувати розумне життя.

Зображення Ittiz, CC BY-SA 3.0

Читати далі

Вчені підтверджують наявність води на Місяці

Вчені підтвердили відкриття молекулярної води на Місяці. Чи є щось із цього у формі, яку ми можемо використовувати? Це менш зрозуміло.

AMD досягає частки ринку, яку вона не проводила протягом десятиліття

AMD стверджує, що отримала частку ринку на настільних ПК, ноутбуках та серверах у цьому кварталі.

MIT створює підводний GPS без акумулятора

Радіосигнали GPS швидко розсіюються, потрапляючи у воду, викликаючи головний біль для наукових досліджень у морі. Єдина альтернатива - використовувати акустичні системи, що пережовують батареї. Команда з Массачусетського технологічного інституту розробила технологію відстеження без заряду акумулятора, яка може покласти край цій неприємності.

AMD виводить на ринок 8-канальні материнські плати Threadripper Pro, 8-канальні

AMD виводить свою 8-канальну сімейство Threadripper Pro на роздрібний канал, попередньо обмеживши її лише виробниками.