Анализ, проведенный марсоходом Curiosity, выявил наличие значительных запасов углекислого газа в марсианской коре. Это открытие может помочь понять древний углеродный цикл Красной планеты и её возможную обитаемость в прошлом.
Хотя сейчас Марс холодный и безжизненный, такие геологические особенности, как пересохшие русла рек и слои осадочных пород, указывают на то, что некогда здесь были озёра и текущая вода. Эти признаки говорят о том, что в прошлом планета обладала гораздо более плотной атмосферой, богатой CO₂, которая создавала более тёплые условия, подходящие для существования жидкой воды. Однако учёные долгое время не могли объяснить отсутствие ожидаемого количества карбонатных минералов (которые обычно образуются при взаимодействии воды, углекислого газа и горных пород) в ранее изученных образцах с Марса.
Исследования кратера Гейл
«Значительные залежи углерода, найденные в кратере Гейл, стали неожиданной и существенной находкой, которая пересматривает наши представления об истории геологии и атмосферы Марса », — отмечает доктор Бен Тутуоло из Университета Калгари, участвующий в работе марсохода NASA Curiosity.
Руководимая Тутуоло группа исследователей изучала древнее озеро, расположенное в кратере Гейл. В период с 2022 по 2023 год марсоход Curiosity взял четыре образца на различной глубине, чтобы исследовать изменения Марса от влажного прошлого к современной засушливой среде. Для этого был использован бортовой рентгеновский дифрактометр.
Неожиданные карбонатные отложения на Марсе
«Высокое содержание легкорастворимых солей в этих породах и схожих отложениях, найденных на большей части Марса, подтверждает гипотезу о «великом иссушении» планеты, произошедшем в период её трансформации из тёплого и влажного состояния в современное холодное и сухое », — объясняет Тутуоло.
Ранее спутниковые данные не выявили карбонаты в этих отложениях, что не соответствовало представлениям о некогда влажном Марсе. Тем не менее, группе Тутуоло удалось обнаружить неожиданно высокие концентрации (5–10% по массе) карбоната железа и сидерита в слоях, насыщенных сульфатом магния. Ученые считают, что реакция между водой и горными породами, а также последующее испарение, привели к фиксации атмосферного CO₂ в виде минеральных отложений.
Каков объем углерода, содержащийся в Красной планете?
«Назревает вопрос о том, какое количество CO₂ фактически было поглощено породами. Возникла ли из-за этого потеря обитаемости, поскольку недостаток CO₂ в атмосфере мог привести к неспособности планеты удерживать тепло? » — задаётся вопросом Тутуоло.
Результаты показывают, что на Марсе может находиться огромный, ранее не обнаруженный резервуар углерода. Однако чтобы понять, являются ли эти отложения локальными или распространены по всей планете, потребуются дальнейшие исследования. Некоторые карбонатные материалы, по-видимому, со временем разрушались, возможно, высвобождая CO₂ обратно в атмосферу — это указывает на сложный долгосрочный углеродный цикл.
«Это указывает на то, что планета могла поддерживать жизнь, и созданные модели её обитаемости являются точными », — добавляет Тутуоло. «Судя по имеющимся данным, Марс когда-то был пригоден для жизни, однако со временем он начал терять воду, что привело к осаждению сидерита ».
Продолжение исследований обитаемости
Обнаружение древнего углеродного цикла станет важным подтверждением того, что Марс когда-то обладал условиями, благоприятными для жизни. Согласно данным NASA, дальнейшее изучение марсианских карбонатов может предоставить ключевую информацию о том, как атмосфера планеты постепенно истощалась.
«Это демонстрирует, как минералы формируются из солей на Марсе, и открывает возможности для воспроизведения этого процесса в лабораторных условиях на Земле », — говорит Тутуоло. «Это также подчеркивает, что способность поддерживать жизнь — крайне уязвимое состояние ».
«Невероятное для науки является тот факт, что Земля сохраняет условия, благоприятные для жизни, на протяжении как минимум четыре миллиарда лет », — заключает он. «На Марсе произошли процессы, которые не затронули Землю ».