Снимка на Марс, заснета от марсохода "Кюриосити" на 6-ти февруари 2017 г. Credit : NASA/JPL-Caltech
7 февруари 2017 г. 17:00 ч.
Светослав Александров. Учените, които днес изучават Марс, са се сблъскали с много сериозен научен проблем - не могат да обяснят защо навремето планетата е била топла и е поддържала вода в течно агрегатно състояние.
Има много доказателства, че в далечното минало на Марс е имало реки, потоци, езера и може би дори морета и океани. Проблемът е, че древното слънце е давало една трета по-малко топлина в сравнение с днешно време. Как Марс е успявал да задържи и малкото постъпващо количество топлина?
Водещата теория е, че в далечното минало атмосферата е била съставена от плътен слой въглероден диоксид, който е играел ролята на парниково "одеало".
Но ако това е така, къде са карбонатите?
Ако действително Марс е бил топъл и на повърхността му е имало вода, а марсианската атмосфера е била съставена основно от въглероден диоксид, очаква се въглеродният диоксид да е взаимодействал с положително заредените йони (напр. Mg2+, Fe2+) и така е трябвало да се образуват карбонатни минерали. Изследванията показват, че тези йони са били налични.
Но марсоходът "Кюриосити" не е успял да открие карбонати във всички изучавани до този момент скали, които се асоциират с речните дъна, от момента на кацането си през 2012 година до ден днешен.
"Ние сме силно поразени от отсъствието на карбонатни минерали в седиментните скали, изучавани от марсохода", съобщава Томас Бристоу от центъра на НАСА Еймс.
На практика отсъствието на карбонатни минерали би следвало да е показател, че древната марсианска атмосфера (отпреди 3.5 милиарда години) не е притежавала съществено количество въглероден диоксид.
"Би било трудно да се получи течна вода дори ако имаше стотици пъти повече въглероден диоксид в атмосферата, отколкото минералните доказателства в скалите ни показват", категоричен е Бристоу. Ученият работи по инструмента CheMin на "Кюриосити" и е водещ автор на новата научна статия, публикувана в сп. Proceedings of the National Academy of Science.
Ако водата на Марс в един момент е станала кисела, тя би била в състояние да разтвори карбонатите. Но другите минералогични находки от "Кюриосити" показват, че такова нещо не се е случило - има минерали като магнетит, като глини, които разкриват, че на Марс условията не са били кисели.
Научният парадокс започнал да тормози учените още преди години - а именно, че постъпващата енергия от древното Слънце на Марс и атмосферната покривка не са достатъчни, за да се обясни това изобилие от пресъхнали речни корита и езера. Да, съотношенията на изотопите в съвременната марсианска атмосфера наистина показват, че в миналото тя е била много по-плътна от днешната. И въпреки това теоретичните модели на древния марсиански климат не са в състояние да възпроизведат условията, които са нужни за поддържането на течна вода на повърхността на Марс в продължение на милиони години. Има един-единствен успешен модел - той включва наличието на плътна въгледвуокисна атмосфера, която обаче съдържа и молекулен водород. Остава неясно обаче как може да се получи такава атмосфера и как Марс е успявал да я задържи.
Но дори още преди марсоходът "Кюриосити" да кацне на Марс, учените са използвали през последните две десетилетия спектрометри, монтирани на орбитални апарати, за да търсят карбонати на Марс - признак, че плътната древна атмосфера на Марс е била богата на въглероден диоксид.
Когато Марс бива изследван само от орбита, човек може да избяга от парадокса. "Можем да се махнем от затруднението като кажем, че карбонатите може би все още са там, но са затрупани от прах, или са погребани, или просто не ги търсим на точното място", казва Бристоу. Резултатите от марсохода "Кюриосити" обаче задълбочават наблюдавания парадокс. "За пръв път търсихме карбонати в скала, за която знаем, че се е образувала от намиращите се под вода седименти".
"Анализът съвпада с теоретични модели, според които повърхността на Марс, дори и преди толкова много време, не е била топла, за да поддържа вода в течно състояние", съобщава Робърт Хабърл, един от съавторите на новата научна статия и климатолог в центъра Еймс на НАСА. "Това е наистина пъзел за мен".
Учените се чудят как да излязат от дилемата. "Някои си мислят, че вероятно езерото не е представлявало отворена структура от течна вода. Вероятно е било течност, покрита от лед", разсъждава Хабърл. "Пак биха се получили седименти, които да се натрупат в коритото, ако ледът не е бил твърде плътен".
Но и това предположение може би е неправдоподобно. Езерата, покрити с лед, водят до образуването на големи и дълбоки пукнатини, наречени ледени клинове, които са вградени в меките седименти. Няма признаци за такива образувания в кратера Гейл, където работи "Кюриосити".
Засега загадката стои неразгадана. Марсоходът "Кюриосити", както и останалите мисии на НАСА и други страни, продължават да изучават Червената планета. Надяваме се да се намери обяснение на този интересен парадокс.
Източник: НАСА