Исследование метеоритов показало, что Марс «унаследовал» свои запасы воды как минимум от двух очень разных небесных тел. Подробное описание анализа опубликовал журнал Nature Geoscience.
© NASA
«Наличие сразу двух источников воды, скрытой в недрах Марса, многое говорит о том, какие объекты находились во внутренней части Солнечной системы и участвовали в формировании ее планет. Это открытие также очень важно для того, чтобы понимать, могла ли жизнь существовать на Марсе», – рассказала Джессика Барнс, планетолог из Аризонского университета (США) и один из авторов исследования.
За последние десять лет планетологи открыли множество свидетельств того, что на поверхности Марса некогда существовали реки, озера и целые океаны пресной воды, которая теоретически была пригодна для зарождения жизни земного типа.
По оценкам ученых, в них было примерно столько же воды, сколько и в земном Северном Ледовитом океане. Более того, общего количества воды на юном Марсе хватило бы, чтобы покрыть его поверхность слоем влаги толщиной в 140 метров. Куда пропала эта вода и когда она появилась на поверхности Красной планеты, ученые пока не могут точно сказать.
Эти проблемы, как отмечает Барнс, отчасти были связаны с тем, что большая часть воды, которая была на Марсе в прошлом, почти полностью улетучилась в космос. Это резко поменяло изотопный состав водного пара в марсианской атмосфере, в результате чего ученые не могут узнать его источник и понять, когда вода появилась на поверхности Марса.
Об этом можно было бы узнать и из метеоритов, которые попали на Землю с Марса. Однако эти попытки тоже закончились неудачей, так в разных небесных телах соотошение изотопов водорода было очень разным. С точки зрения общепринятой теории, которая описывает их формирование, это невозможно.
«В прошлом мы считали, что недра Марса были очень однородны и похожи по своему составу на земные. Поэтому все различия в долях изотопов в метеоритах списывались или на загрязнение при замерах, или на накопление молекул из атмосферы Земли, после того как метеорит упал на ее поверхность», – объясняет Барнс.
Изучая минеральный и изотопный состав нескольких марсианских метеоритов, которые сформировались в разные эпохи существования Красной планеты – примерно 3,9 и 1,5 млрд. лет назад, авторы статьи выяснили, что это на самом деле не так.
Замеры показали, что в обоих метеоритах были идентичные доли изотопов водорода. Эти данные совпали с замерами для современной поверхности планеты, которые сделал марсоход Curiosity. Это стало неожиданностью для геологов, которые ожидали, что изотопный состав воды в приповерхностных породах Марса должен был поменяться за последние 4 млрд. лет.
Пытаясь найти объяснение этому совпадению, ученые проанализировали то, из каких минералов состоят изученные ими метеориты, NWA7034 и ALH84001, а также другие известные осколки коры Марса. Оказалось, что все марсианские метеориты состоят из двух типов вулканических горных пород – «обогащенных» и «истощенных» шерготитов. Соотношение изотопов водорода в обоих типах было очень разным.
Первый тип пород, как объясняют ученые, был больше похож на небесные тела с дальних окраин Солнечной системы, в недрах которых скрываются большие запасы дейтерия, тяжелого изотопа водорода. Второй тип минералов был ближе к земным породам по соотношению долей изотопов водорода в запасенной в них воде.
Подобные различия, как показали расчеты планетологов, можно объяснить только в том случае, если мантия и кора Марса сформировались не из одного источника горных пород, а двух разных протопланетных тел, которые столкнулись друг с другом или с прародителем Красной планеты в первые мгновения жизни Солнечной системы. Это в корне меняет картину эволюции Марса и других «соседей» Земли, заключают ученые.
Статья опубликована в журнале Nature Geoscience
Источник: ИТАР-ТАСС
