Много веков назад, в молодости, Марс был очень похож на Землю. Это была теплая планета с озерами, реками и обширными морями. Атмосфера была плотная, с облаками и дождем. Одним из основных отличий является то, что атмосфера была богата углекислым газом вместо кислорода. Затем, около 3,5 миллиардов лет назад, большая часть атмосферы исчезла, и мы не поняли, как это произошло. Новое исследование в Достижения науки предполагает, что воды Марса могли быть ключом к тому, что большая часть древней атмосферы может быть заперта на поверхности Красной планеты.
Авторы сосредоточили свою статью на глинистом минерале, известном как смектит. На Земле смектит образуется в результате тектонической деятельности. Когда тектонические плиты поднимаются, они могут вытаскивать материал из мантии на поверхность, часть которого представляет собой глину. Одной из характеристик смектита является то, что он полон маленьких складок. Укромные уголки и закоулки, если хотите, могут задерживать углекислый газ на миллиарды лет. В более раннем исследовании команда продемонстрировала, как смектит на Земле помог предотвратить превращение нашего мира в парниковую планету, вытягивая углекислый газ из нашей ранней атмосферы. Этот процесс продолжается и сегодня. Марс не испытывает тектонической активности, но смектит можно найти по всему Марсу, и авторы задавались вопросом, может ли он раскрыть тайну марсианской атмосферы.
Задача заключалась в том, чтобы выяснить, как на Марсе образовалось столько смектита. Это не подъем тектонических плит, а серия химических реакций. Авторы предполагают, что вода на Марсе просачивалась через оливин — силикат магния и железа, распространенный на Земле, Марсе и даже астероидах. Железо в оливине связывается с кислородом воды и выделяет водород. Этот водород затем будет реагировать с углекислым газом с образованием метана. Со временем этот процесс превратит оливин в смектит, который будет улавливать метан и углекислый газ. Основываясь на своих расчетах, команда утверждает, что 80% древней атмосферы сейчас заключено в марсианской глине, оставляя тонкую атмосферу, которую мы видим сегодня.
Если эта модель верна, она может стать благом для будущих исследователей Марса. Под поверхностью будет не только много воды, но и большое количество метана. Решение проблем с водой и топливом могло оказаться прямо под ногами первых исследователей, запертых в укромных уголках обычной глины.
Ссылка: Мюррей, Джошуа и Ягуц, Оливер. «Изменение оливина и потеря раннего атмосферного углерода Марса». Достижения науки 39.10 (2024 г.): eadm8443.
Ссылка: Мюррей, Джошуа и Оливер Джагуц. «Палеозойское похолодание, модулируемое выветриванием офиолитов за счет сохранения органического углерода». Природа 17.1 (2024): 88-93.
