ПопулярнеРедакціяСвіже
КращеОбговорюване

Как метеориты помогают в изучении загадок истории Марса?

Этот текст также доступен на русском языке

Исследователи из Университета Аризоны изучили марсианские метеориты, чтобы узнать больше о прошлом нашего соседа. Они получили довольно любопытные результаты: учёные предполагают, что у древнего Марса не было глобального океана магмы.

На ладони Джессики Барнс лежит древняя мозаика, состоящая из стекла, минералов и камней. Это кусочек марсианского метеорита, известного как NWA 7034 или “Чёрная красавица”. Он образовался в результате слияния различных частиц марсианской коры и грунта в условиях сильного столкновения.

Джессика Барнс – доцент кафедры планетологии Лаборатории изучения Луны и планет Университета Аризоны. Она вместе со своей командой известна исследованиями метеорита ALH 84001 – того самого, в котором в 90-х годах XX века  обнаружили микроскопические структуры, напоминающие окаменелые бактерии. Теперь Барнс занимается исследованиями “Чёрной красавицы”, пытаясь выудить из небольшого количества данных какие-то сведения о геологической истории Марса и присутствии воды на Красной планете.

NWA 7034

Анализ группы Барнс был опубликован в виде научной статьи в журнале Nature Geoscience. Это исследование показывает, что, вероятно, Марс был обогащён водой из двух совершенно различных источников. Это подразумевает то, что на Марсе, в отличие от Земли и Луны, никогда не существовало океана магмы, полностью охватывающего планету. Вероятно, такое возможно в случае столкновения планетезималей с различным содержанием воды в их составе. По словам Джессики:

Эти два независимых источника воды могли бы нам кое-что рассказать о тех космических телах, из которых формировались планеты во внутренней части Солнечной системы. В этом контексте также большое значение имеет оценка обитаемости Марса в прошлом.

О роли воды

Множество людей пытается проследить историю воды на Марсе. Откуда она там взялась? Как долго находилась в коре или на поверхности? Что вода может рассказать нам о процессах формирования Красной планеты?

Барнс и её команда получили наиболее полное представление об истории воды на Марсе, используя в качестве ориентира изотопы водорода. Самый лёгкий из изотопов водорода – протий – содержит в своём ядре один протон. Более тяжёлый изотоп называют дейтерием; помимо протона в его ядре также содержится один нейтрон. Соотношение этих двух изотопов сигнализирует учёному-планетологу о процессах и возможном происхождении воды в горных породах и минералах, в которых эти изотопы обнаружены.

Метеоритная загадка

Исследователи регистрировали соотношение изотопов водорода в метеоритах в течение двадцати лет. Данных было полно, и, похоже, в них просматривался незначительный тренд.

Вода, содержащаяся в земных породах, не сильно отличается от океанской: соотношение дейтерий/протий в ней примерно равно 1:6420. В атмосфере Марса ситуация иная – там, по большей части, преобладает дейтерий, так как протий, вероятно, был унесён с планеты солнечным ветром.

ALH 84001

Команда Барнс определила соотношение изотопов водорода в марсианской коре, изучая образцы метеоритов ALH 84001 и NWA 7034. Последний был особенно полезен, так как представлял собой совокупность пород из различных эпох геологической истории Марса.

Соотношения изотопов водорода в этих двух метеоритах находились между значениями соотношений в земной породе и марсианской атмосфере. Кажется, подобное соотношение имело место в течение всей геологической истории Марса: это подтверждается как результатами других исследований, так и измерениями марсохода NASA Curiosity. 

Исследователям показалось немного странным, что соотношение изотопов в атмосфере Марса менялось с течением времени, в то время как в коре оно оставалось примерно постоянным. Кроме того, им не давал покоя факт отличия составов марсианской  коры и марсианской мантии.

Поэтому не получится объяснить постоянное соотношение изотопов водорода в коре Красной планеты какими-то процессами в атмосфере. Но мы знаем, как образуется кора планеты – она формируется из расплавленного материала недр планеты, который застывает на поверхности.

Изначальная гипотеза, которая была выдвинута ещё до проведения данной работы, заключалась в том, что во внутренней части Марса соотношение изотопов водорода похоже на таковое у Земли (было примерно постоянным) и изменения этого соотношения могли быть вызваны лишь ошибками наших измерений, либо взаимодействием с атмосферой. 

Идея о том, что внутренности Красной планеты напоминают таковые у Земли возникла благодаря исследованию одного метеорита, который, предположительно, состоял из вещества марсианской мантии. Но Барнс отмечает:

Марсианские метеориты могли сформироваться в любой части планеты. Попытка понять, является ли тот или иной метеорит кусочком марсианской мантии, всегда была своего рода вызовом. Тот факт, что наши данные по коре столь разнились, побудило нас к изучению научной литературы и дополнительных исследований.

Учёные обнаружили, что два геохимически различных типа марсианских вулканических пород – обогащённые и обеднённые шерготтиты – содержат воду с различными соотношениями изотопов водорода. Обогащённые шерготтиты содержат больше дейтерия, чем обеднённые, которые более схожи с земными породами.

Оказалось, что усреднённое значение соотношений изотопов водорода в смеси этих пород даёт те значения, что группа Барнс получила для марсианской коры. Она и её коллеги считают, что шерготтиты являются маркерами двух различных источников воды на Марсе. Резкое различие намекает им на то, что вода могла попасть на Марс более чем из одного источника. И что у Красной планеты никогда не было глобального магматического океана.

Источник

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

11

Друзі, цей матеріал було написано редакцією Альфа Центавра.


Ми завжди спиралися насамперед на власну аудиторію. Якщо вам подобається те, що ми робимо, якщо ви поділяєте наші цінності та готові підтримати наш проєкт матеріально на будь-яку суму, ми будемо неймовірно раді такій підтримці. Всі способи відправити нам донат можна знайти на цій сторінці, проте найзручнішими для нас і вас є сервіси Patreon, Buy Me a Coffee та пожертва в системі PayPal.


Сайт Alpha Centauri завжди залишиться куточком комфорту для любителів космосу. Наші та ваші зусилля дозволять нам усім стати ближчими до зірок.

Павло Поцелуєв, керівник АЦ.


Увійдіть, щоб читати ще 9 коментарів, брати участь в обговореннях та не бачити рекламу.
Спокійний Юрій Г.
Вечность назад

Щойно збагнув, що не знаю, як вони визначають приналежність того чи іншого метеориту до Марсу. Що є маркером, який чітко демонструє: "Цей з Марсу, а цей з Поясу заблукав, цей був кам'яним вкрапленням в кометі, а ось цей, взагалі втік від Юпітера"?

Успішний Ерролович
Вечность назад

1. Де вони взяли метеорити з Марса? Якщо на Місяці або на землі, звідки вони знають, що це Марсіанський метеорит, а тим більше де він сформувався? 2. "во внутренней части Марса соотношение изотопов водорода похоже на таковое у Земли" - яким чином був виміряний вміст ізотопів Водню, у внутрішній частині Марсу і землі?

Показать скрытые комментарии

Загружаем комментарии...

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Зареєструйтесь на сайті щоб не бачити рекламу, створювати та відслідковувати теми, зберігати статті в особисті закладки і брати участь в обговореннях
Якщо не виходить увійти тут, спробуйте за посиланням.