Лёд и "незамёрзшая вода"

АрхивНаука и жизнь

В то время, как анализ данных, полученных на Марсе полярным зондом Phoenix, идёт полным ходом, другая команда учёных, похоже нашла веский аргумент для развенчания теории о том, что когда-то на Красной планете имелся гигантский водяной океан.

Несмотря на то, что космические аппараты, работающие на поверхности других планет, зачастую функционируют недолго, данные, поступающие с их приборов, обрабатываются учёными в течение многих месяцев, а то и лет. Это утверждение верно и для марсианского зонда Phoenix, который высадился в районе марсианского северного полюса в мае прошлого года и "умер" в ноябре из-за недостатка света для солнечных батарей вследствие наступления марсианской зимы.

Одним из важных открытий, сделанных Phoenix (помимо подтверждения существования на Марсе водяного льда, конечно), стало обнаружение достаточно интересного явления: за ночь водяной пар, содержащийся в атмосфере замерзает и оседает на грунт красной планеты. Некоторые исследователи полагают, что в прошлом, когда климат Марса был несколько иным, этот процесс мог приводить к образованию росы, в которой могли существовать микроскопические формы жизни.

Приборы аппарата показали, что давление водяного пара в атмосфере Красной планеты составляет 2 Паскаля, что от 100 до 1000 раз меньше, чем на Земле. Ночью же этот показатель уменьшался примерно в 100 раз. Особой неожиданностью это не было, так как температура в это время суток падает ниже 50 °C, но никто не ожидал такого разительного различия. Часть "пропавшей" воды проявляется по утрам на поверхности в виде изморози, в то время как другая, вероятно, поглощается сухим марсианским грунтом.

Утренняя изморозь на марсианском грунте. Снимок Phoenix

Аарон Зент из Исследовательского центра им. Эймса, руководитель команды специалистов, изучающих это явление, говорит, что пока учёные ещё не выяснили, сколько воды поглощает грунт, однако у исследователей есть очень неплохая гипотеза относительно того, что происходит. На частичках грунта образуются тоненькие водяные плёнки, в которых вода находится ни в жидком, ни в твёрдом состоянии. Зент называет эти плёнки "незамёрзшей водой". Прежде всего исследователи интересуются ими из-за того, что на Земле в подобных условиях существуют некоторые микроорганизмы.

Сейчас, правда, ночная температура на планете слишком низка, а плёнки слишком тонки для того, чтобы поддерживать жизнедеятельность микробов, но, возможно, в прошлом, когда наклон оси Марса был другим, условия были более благоприятны для существования жизни в "незамёрзшей воде". Впрочем, конечно, не все согласны с Зентом, но кто знает, какие сенсации принесёт нам Красная планета в будущем...

Хотя одна очень приятная теория, похоже, близка к тому, чтобы рассыпаться на глазах. Известно, что после высадки в марсианской местности Meridiani Planum в 2004 году, марсоход Opportunity обнаружил отложения солей, которые были приняты некоторыми учёными как доказательство того, что миллиарды лет назад на Марсе существовал громадный океан, который позже испарился.

Но непонятным оставался состав отложений - на Земле в результате подобных процессов откладываются сульфаты кальция, в то время как магний остаётся растворённым в воде. На Марсе же исследователи обнаружили смеси минералов, которые не могли образоваться при таком положении дел.

Отложения в кратере Endurance

Новая же теория возлагает ответственность за образование этих отложений на тот же механизм, который отвечает за формирование полярных шапок планеты. Считается, что лёд там формируется из снега, получаемого, как и на Земле в результате нуклеации - впитывания воды пылью и аэрозолями. Большая часть аэрозолей, вероятно, состоит из двуокиси серы, появившейся в результате извержений вулканов, так что выпадение таких осадков должно было сильно напоминать кислотные дожди на нашей планете.

Весь этот лёд, пыль и аэрозоль однажды должны были образовать обширное оледеневшее пространство. В то время как лёд отражает солнечный свет, частички пыли поглощают его, становясь теплее льда. Тот тает, создавая небольшие "карманы", в которых обледеневшие элементы могут взаимодействовать с водой. Серные аэрозоли делают воду кислотной и, поскольку она содержится в небольших резервуарах, минералы, содержащиеся в силикатных частичках пыли не разъединяются, как это бы произошло, будь у них больше места.

Авторы исследования, Пол Нильс и Джозеф Мичальски считают, что именно так появились отложения, обнаруженные Opportunity на Meridiani Planum. Ну а то, что сейчас эта местность находится достаточно далеко от полюсов, где происходят вышеозначенные процессы, они объясняют всё той же сменой оси наклона планеты и, соответственно, изменением климата. Каким же образом отложения сформировались окончательно, пока неизвестно, но, возможно, на этот вопрос ответят новые марсоходы.