Исследователи: на Марсе два древних резервуара воды глубоко под поверхностью

Ученые обнаружили, что под марсианской поверхностью сохранились как минимум два отдельных резервуара древней воды с разными химическими сигнатурами.

Это открытие показывает, что, в отличие от Земли, у Марса, вероятно, не было ни одного большого глобального океана подземной магмы, охватывающей всю планету.

«Многие люди пытаются выяснить историю воды на Марсе», — объясняет планетолог Джессика Барнс из Университета Аризоны.

«Откуда взялась вода? Как долго она находилась в коре (поверхности) Марса? Откуда взялась внутренняя вода Марса? Что вода может рассказать нам о том, как образовался и развился Марс?»

Доказательства были найдены в скалах Марса. Мы не можем заскочить на Марс и забрать их; на самом деле, на сегодняшний день мы даже не провели автоматизированную миссию по возвращению образцов с Марса. Но иногда Марс сам приходит к нам.

Метеориты, оторванные от марсианской коры, время от времени падают на Землю. Здесь, в лабораториях Земли, используя самые современные методы, исследователи тщательно изучили два таких метеорита — Аллан Хиллс 84001, обнаруженный в Антарктиде 1984 году, и Северо-Западная Африка 7034, обнаруженный в пустыне Сахара в 2011 году.

Команда посмотрела на изотопы водорода, заключенных в Марсианских метеоритах. Изотопы — это варианты элемента с разным числом нейтронов; дейтерий — также известный как тяжелый водород — имеет один протон и один нейтрон. Протий, или легкий водород, имеет один протон и не имеет нейтронов.

Поскольку водород является одним из компонентов воды, соотношение этих двух изотопов, запертых в породе, может помочь нам понять историю воды, в которой они находились, чтобы изучить химические процессы, которым она подвергался, и еее происхождение.

Барнс и ее команда не первые, кто изучает изотопы водорода в марсианских метеоритах, чтобы попытаться узнать о воде планеты.

На Марсе дейтерий является доминирующим изотопом водорода в атмосфере, вероятно, из-за того, что солнечная радиация разрушает протий.

Таким образом, Барнс и ее команда решили поближе взглянуть на метеориты, которые возникли в марсианской коре.

Аллан Хиллз 84001, согласно ранее проведенным методам датирования радиоактивного распада, взаимодействовал с жидкостью в марсианской коре около 3,9 миллиардов лет назад. Подобный анализ определил, что Северо-Западная Африка 7034 взаимодействовал с жидкостью 1,5 миллиарда лет назад.

Когда Барнс и ее команда провели их изотопный анализ, они обнаружили, что оба образца имели одинаковые изотопные отношения, удобно расположенные между отношением, найденным в воде Земли, и отношением, найденным в атмосфере Марса. Еще более странно, что это соотношение было похоже на более молодые породы, проанализированные марсоходом Curiosity прямо на Марсе.

Это указывает на то, что химический состав этой воды был неизменным в течение примерно 3,9 миллиардов лет — совершенно неожиданный результат, учитывая предыдущие исследования

Но когда команда сравнила свои результаты с предыдущими исследованиями изотопов водорода в метеоритах из марсианской мантии — они обнаружили нечто действительно удивительное. Мантийные метеориты вписываются в две отдельные группы магматических пород, называемых шерготтит.

Эти две различные химические подписи указывают на два разных, не смешанных резервуаров воды в марсианской мантии. Что может означать, глобальный океан жидкой магмы под мантией не гомогенизировал слой выше.

«Этот контекст также важен для понимания прошлой обитаемости и астробиологии Марса».

Исследование было опубликовано в журнале Nature Geoscience.

Источники: Фото: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona