Последната течна вода на Марс е изтекла преди около 2 милиарда години

Досега има много доказателства, че Марс е имал водно минало и има повече данни идват през цялото време. Но това доказателство не ни дава непременно пълна картина на миналото на Марс. Беше червената планета покрити с водни океани, или беше по-голямата част от водата хванати като лед, с нестабилно сезонно топене?

Тази седмица двама изследователи от Калтех – Елън Лийск и Бетани Елман – помогнаха за предоставянето на по-ясна картина на миналото на Марс, като измислиха вероятното поведение на последната течна вода на Марс и определиха кога е спряла да тече. Тяхната тайна беше проследяване на солни отлагания по повърхността на Марс.

Следвайте солта

Има много различни соли, които открихме на повърхността на Марс, но интересните тук са хлоридите (които вероятно включват натриевия хлорид на готварската сол). Те са особено информативни, защото са най-лесно разтворимите във вода соли. Така че, ако има вода наоколо, тези хлоридни соли ще бъдат разтворени в нея. Всички отлагания на тези соли, които в момента присъстват на повърхността на Марс, тогава бяха поставени там, тъй като последната вода в този регион на планетата изсъхна.

За щастие откриването на хлориди от орбита не е особено предизвикателство. Те имат отчетлив спектрален подпис, който се споделя само от няколко други химикала (включително диаманти), които е малко вероятно да бъдат открити в значителни количества на повърхността на Марс. И така, въоръжени с данни от Mars Reconnaissance Orbiter, изследователите картографираха наличието на хлоридни отлагания по цялата марсианска повърхност.

Анализът на тези отлагания даде на изследователите редица данни за водата, която ги постави там.

Като за начало може да очаквате, че последната течна вода на планетата ще се е събрала на дъното на басейни, тъй като те постепенно изсъхват. Но това не е моделът, който се вижда тук. Вместо това много от тях са били в относително тесни канали и надморската височина на отлаганията често е била по-висока от близките басейни. За Leask и Ehlmann това предполага, че водата е изтекла в канали, но е изсъхнала, преди да достигне басейните, които са напълнили. Идеята беше подкрепена от факта, че изходните канали от тези басейни не са имали солни отлагания.

Друг фактор, който изследователите установиха, е, че тези отлагания са относително тънки. Въпреки че е трудно да се получи точна дълбочина от орбита, в няколко случая екипът би могъл да прецени къде кратерите от удар са разрушили хлоридното находище. Тези констатации последователно показват, че отлаганията на сол са плитки – дълбоки по-малко от три метра. Въпреки че това все още представлява много цикли на вливане и изсъхване на вода, Марс очевидно не се нуждае от вода за дългосрочно обитаване, която изгражда дебели солни отлагания на Земята.

Когато 2 милиарда са „скорошни“

Накрая изследователите разгледаха възрастта на солните отлагания. Обикновено това се прави, като се провери броят на кратерите в находището и се приеме, че кратерите са правени с редовна скорост през последните няколко милиарда години. Но повечето от отлаганията на сол са се появили в тесни канали, така че няма много големи повърхности, за да се създаде полезен брой кратери.

Вместо това изследователите се фокусираха предимно върху датите на подлежащите скални отлагания, които осигуряват максимална възраст за солта, отложена върху тях. В един случай екипът открива солено находище, което е на върха на скала на 3,3 милиарда години, която е променена от събитие, датирано от преди два милиарда години. В друг случай солните отлагания са били върху вулканични отлагания, датирани преди 2,3 милиарда години.

Това е много по-ново от много предишни оценки, когато Марс е станал твърде студен и е загубил твърде много атмосфера, за да позволи течна вода.

Въпреки това, Leask и Ehlmann не смятат, че тези отлагания представляват постоянно присъствие на вода. Вместо това те предполагат, че водата се е появила в тези канали поради сезонно топене на местни ледени отлагания и може дори да не е навлязла в близките басейни в значителни количества. Те също така отбелязват, че регионът, където се намират повечето от солните находища, се припокрива с мястото, където климатичните модели прогнозират, че ще видим най-много валежи, когато Марс е имал воден цикъл, така че има основателна причина да се мисли, че трябва да има големи ледени отлагания в района.

Нито един анализ няма да представи пълна история на водното минало на Марс. Но отделните открития могат да ни дадат поглед върху различни епохи, предоставяйки части от пъзел, които в крайна сметка можем да съберем, за да образуваме по-голяма картина.

AGU Advances, 2022. DOI: 10.1029/2021AV000534 (Относно DOI).