Марс красный, но не по тем причинам, о которых мы думали

Новое исследование, воссоздающее марсианский грунт, намекает, что история Марса может быть более захватывающей, чем мы предполагали.

Недавнее исследование обнаружило доказательства того, что красный цвет Марса может быть вызван не тем механизмом, который ученые считали ранее. Это открытие намекает на потенциально более пригодное для жизни прошлое Красной планеты.

Когда вы смотрите на Марс, вы видите его характерный красный цвет. Этот цвет известен уже тысячи лет: римляне назвали планету в честь своего бога войны за ее кроваво-красный оттенок, а древние египтяне называли ее «Хер дешер», что означает «красный».

У нас на Земле тоже есть красные скалы и пыль, например, в Национальном парке Каньонлендс в Юте или в Гранд-Каньоне в Аризоне.

«Зерна цвета ржавчины в горных породах, вероятно, содержат минералы, состоящие из железа и кислорода, называемые оксидами железа. Одним из примеров оксида железа является гематит (Fe₂O₃), который в изобилии встречается в земной коре», — объясняет Геологическая служба США. «Гематит есть и в горных породах, а также в большинстве глин, которые используются для изготовления кирпичей. Железо в гематите (или других железосодержащих минералах) ржавеет при контакте с кислородом и водой».

Считалось, что Марс также приобрел свой красный оттенок в результате этого процесса ржавления. Но, приблизившись к планете, облетев ее по орбите и отправив марсоходы для более детального изучения почвы, ученые пришли к выводу, что красные породы Марса образуются в результате другого, более сухого процесса. Исследования марсианской пыли с помощью наблюдений с космических аппаратов не обнаружили никаких доказательств присутствия воды. В результате ученые решили, что присутствующий оксид железа должен быть гематитом, образовавшимся на сухой поверхности в течение миллиардов лет в результате реакций с тонкой атмосферой Марса.

Новое исследование, объединяющее наблюдения с космических аппаратов и лабораторные эксперименты, может изменить эту точку зрения, предполагая, что планета красная из-за присутствия ферригидрита. Это довольно важное открытие, поскольку ферригидрит быстро образуется в присутствии прохладной воды, что позволяет предположить, что Марс приобрел свой оттенок, когда на его поверхности все еще было много воды.

Для исследования команда использовала усовершенствованную мельницу, чтобы создать копию марсианской пыли с размером зерна примерно 1/100 человеческого волоса. Затем они проанализировали спектры пыли, так же, как орбитальные космические аппараты анализируют марсианский грунт, чтобы изучить его состав.

«Мы пытались создать копию марсианской пыли в лаборатории, используя различные типы оксида железа. Мы обнаружили, что ферригидрит, смешанный с базальтом, вулканической породой, лучше всего соответствует минералам, наблюдаемым космическими аппаратами на Марсе», — сказал в своем заявлении ведущий автор Адомас Валантинас, научный сотрудник Университета Брауна.

«Исходя из нашего анализа, мы считаем, что ферригидрит присутствует повсюду в пыли, а также, вероятно, в горных породах. Мы не первые, кто рассматривает ферригидрит как причину красного цвета Марса, но теперь мы можем лучше проверить это, используя данные наблюдений и новые лабораторные методы, чтобы, по сути, создать марсианскую пыль в лаборатории», — добавил он во втором заявлении.

По словам команды, этот механизм образования согласуется с моделями прошлого Марса, включая колебания температур от замерзания до плюсовых, прерывистые засушливые периоды и таяние поверхностных ледяных отложений.

«Такие условия окружающей среды, последовавшие за значительным периодом образования глинистых минералов, могли существовать в поздний Гесперийский период, примерно 3 миллиарда лет назад.

В Гесперийскую эпоху была фаза интенсивной вулканической активности, которая могла взаимодействовать с жидкой водой или льдом и создавать условия, благоприятные для образования ферригидрита. Однако преобладание аморфного материала, включая аллофан и ферригидрит, предполагает лишь короткие периоды водной активности, поскольку образование ферригидрита требует быстрой кинетики», — написала команда в своем исследовании.

«Это означает, что образование ферригидрита на Марсе, вероятно, было геологически быстрым процессом, в отличие от более медленных, непрерывных процессов, таких как газо-твердое или фотохимическое выветривание».

Влажное прошлое – это захватывающе, поскольку это может означать, что на планете были подходящие условия для жизни. Или, по крайней мере, более благоприятные условия, чем мы видим на планете сейчас. Хотя интригует то, что воссозданная командой пыль соответствует спектрам марсианского грунта, нам придется подождать еще несколько лет, чтобы разрешить этот древний вопрос.

«Мы с нетерпением ждем результатов предстоящих миссий, таких как марсоход ЕКА «Розалинд Франклин» и совместная миссия НАСА и ЕКА по доставке образцов с Марса, которые позволят нам глубже изучить, что делает Марс красным», — сказал Колин Уилсон, научный сотрудник проекта ЕКА TGO и Mars Express.

«Некоторые из образцов, уже собранных марсоходом НАСА Perseverance и ожидающих отправки на Землю, включают пыль; как только мы получим эти драгоценные образцы в лабораторию, мы сможем точно измерить, сколько ферригидрита содержит пыль, и что это означает для нашего понимания истории воды – и возможности жизни – на Марсе».

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.