Открытые водоемы на Марсе

Открыта жидкая вода на современном Марсе

Сразу пара научных работ, результаты которых «поспели» на днях, заставила учёных всерьёз заговорить о существовании жидкой воды на поверхности Марса в наше время.

// www.membrana.ru

 

Открыта жидкая вода на современном Марсе

Сразу пара научных работ, результаты которых "поспели" на днях, заставила учёных всерьёз заговорить о существовании жидкой воды на поверхности Марса в наше время.


Первая новость поступила от исследователей, обрабатывающих данные с посадочного аппарата Phoenix, "скончавшегося" в ноябре прошлого года (самые важные итоги миссии и ссылки на "истории Феникса" с фотографиями с места посадки можно найти в этом материале).


Нилтон Ренно (Nilton Renno) из университета Мичигана (University of Michigan) сообщил об открытии на этих снимках странных крупных капель, заляпавших детали самого "разведчика". Серия таких кадров показала, что в первый месяц работы зонда капли эти росли, сливались и иной раз даже скатывались по "ноге" Phoenix.


Исследователь предлагает такое объяснение: на месте посадки находилось некое количество жидкой грязи, которая произвела брызги в момент прибытия земного робота. Далее эти капли ещё притягивали влагу из марсианской атмосферы, тем самым увеличиваясь в размерах. Но как они оставались жидкими?

http://www.membrana.ru/images/forms/9874.jpeg [not image]
Снимок одной из посадочных опор Phoenix в день 8-й, 31-й и 44-й высадки на Марсе (яркость и контраст изменены). Чётко видны появившиеся и перемещающиеся капли жидкости. Внизу показан "контекст" (фотографии NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Max Planck Institute).

Перхлораты и другие соли, присутствующие в этой жидкости в изобилии (а учёные полагают, что перед нами именно вода), сыграли роль антифриза, не позволяющего ей замёрзнуть при отрицательных температурах, соли же способствовали аккумуляции атмосферной влаги.


"Возможно, мы видим первое доказательство существования жидкой воды на Марсе в наше время", — говорит учёный.


И хотя Ренно признаёт, что приборы на "Фениксе" жидкую воду не нашли, он полагает, что эти скупые капли — именно то, чем кажутся. Одна из капель, достигнув сантиметра, потемнела и начала скатываться вниз. Учёный связывает это с изменением соотношения в данном образовании жидкой воды и льда (лёд больше отражает свет, вода — меньше). По крайней мере, в самое тёплое время дня эти капли были по большей части жидкими, а ночью замерзали, — поясняет Ренно.


Другие специалисты добавляют, что перхлораты (историю их открытия на Марсе можно прочесть тут) способны понизить температуру замерзания воды до минус 70 по Цельсию, и это согласуется с погодой на месте работы американского аппарата.


А вот по мере заметного падения и дневных и ночных температур к концу миссии (когда в северное полушарие Марса пришла осень) капли эти почти пропали, сменившись изморозью.


Второе сообщение прозвучало из уст Винсента Чевриера (Vincent F. Chevrier) и Тревиса Альтеиде (Travis S. Altheide) из Арканзасского центра космических и планетарных наук (Arkansas Center for Space & Planetary Sciences).


Они напоминают, что среди наследия, оставшегося от работы спутника Mars Global Surveyor, есть серия снимков одних и тех же объектов, выполненных в разные годы. На них видны новые овраги (которых не было ранее), а также новые отложения на стенках оврагов (мы говорили об этом). Такие образования могли быть произведены жидкой водой, но для этого в ней должно содержаться приличное количество солей.

http://www.membrana.ru/images/forms/9875.jpeg [not image]
Один из снимков светлого овражка на склоне марсианского кратера, полученный Mars Global Surveyor. Кадр составлен лазерным альтиметром MGS и раскрашен в соответствии со снимками другого спутника – MRO. Этот овражек появился между августом 1999-го и февралём 2004-го (фото NASA/JPL/Malin Space Science Systems).

Винсент и Тревис провели моделирование поведения различных по концентрации растворов, содержащих сульфат железа (найденных в некоторых геологических структурах Красной планеты), в условиях чрезвычайно низкого атмосферного давления. Так был воспроизведён Марс в лабораторных опытах. Оказалось, что определённые растворы не только не будут замерзать даже при минус 68 градусах, но при этом ещё и не начнут испаряться.


Используя компьютерную модель Марса, учитывающую погодную специфику в разных областях планеты, учёные нашли районы, где могли бы существовать подобные жидкие рассолы. И эти области в основном совпали с теми участками, на которых марсианские спутники фиксировали появление новых оврагов или новых элементов пейзажа.


"Колебания температур в этих районах могут приводить к периодическому появлению жидкости на поверхности", — резюмировали учёные.


И ведь свидетельства наличия жидкой воды на современном Марсе появляются давно. А уж в том, что она там была в прошлом, и сомневаться не приходится. Тому доказательств — длиннющий список (а из последних примеров — "пропавший" минерал). Но в отношении "водной" причины появления свежих оврагов не один год идут споры.


Теперь, похоже, сторонники водной версии получают перевес.

 

Присутствие жидкой воды на поверхности Марса долгое время вообще считалось невозможным не только из-за низких средних температур, но и по причинам, определяемым термодинамическими свойствами системы фаз лёд↔вода↔водяной пар.

При давлении 6,1 мбар и ниже вода кипит при любой температуре, допускающей её жидкое состояние. Водяной пар составляет ничтожную долю атмосферы Марса, но законы термодинамики таковы, что поведение фаз воды определяется полным давлением атмосферы, включая все её компоненты. Принятая для «средней» поверхности планеты величина 6,1 мбар была выбрана как аналог «уровня моря» на Земле. Она соответствует тройной точке диаграммы состояния воды при 0,01 оС, где в термодинамическом равновесии существуют все три фазы.

Термодинамические условия существования льда, пара и воды. Маленький кружок в верхней части диаграммы соответствует давлению 6,1 мбар и температуре 0 оС. Слева показана соответствующая глубина под поверхностью планеты. Вертикальными линиями указаны среднегодовые температуры для широт 30 и 70 оN. Условия существования воды в жидком виде на поверхности Марса отражает небольшая треугольная часть диаграммы, выделенная тёмно-синим цветом.

На рис. показаны области существования льда, пара и воды на Марсе в зависимости от температуры и давления. Слева показана шкала глубины под поверхностью, которая соответствует такому давлению. Небольшой треугольник тёмно-синего цвета указывает на зону возможного существования воды в жидком виде на поверхности. Таким образом, своеобразный «запрет по давлению», то есть широко распространённое мнение, что вода вообще не может присутствовать в жидком виде на поверхности Марса, неверен. Запрет не носит абсолютного характера, поэтому некоторые геологические образования на поверхности планеты могут иметь природу, связанную с водой.

...

Реальные значения давления атмосферы у поверхности Марса, с его большими перепадами высот, лежат в широких пределах. Давление составляет всего 0,6 мбар на вершинах гигантских древних вулканов области Фарсида высотой до 24 км; 9 мбар в глубоких, до 4 км, частях каньона Кондор (Долины Маринера) и 10 мбар на дне глубокой впадины Эллада. Там открытая водная поверхность могла бы сохраняться вплоть до замерзания. Вода вполне может какое-то время присутствовать в жидком виде в некоторых районах и на поверхности Марса. Другое дело, что запасы воды на Марсе весьма ограниченны.