Долгое время считалось невозможным существование жидкой воды на поверхности Марса из-за экстремальных температур и сухости планеты. Единственной надеждой на обнаружение жидкой воды оставались рассолы — растворы с высокой концентрацией солей, которые замерзают при гораздо более низких температурах.
На Марсе может быть жидкая вода, но всего месяц в году
Исследователи из Университета Арканзаса показали, что на поверхности Марса может образовываться жидкая вода в виде солевых растворов. Ученые использовали данные посадочного модуля Viking 2 и компьютерное моделирование, чтобы определить точные условия для формирования жидкости.
Возможно на Марсе могут кратковременно образовываться соленые рассолы из тающего инея, причем условия для этого складываются дважды в день в течение месяца каждый марсианский год. (Перспективный вид северной полярной ледяной шапки Марса и ее характерные темные впадины, образующие спиралевидный узор). ESA/DLR/FU Berlin; NASA MGS MOLA Science Team
Связь перхлоратных рассолов с возможностью существования жизни на Марсе довольно сложная. С одной стороны некоторые микробы на Земле могут использовать перхлораты в качестве источника энергии. И можно допустить, что подобные организмы могли бы существовать и на Марсе. Но перхлораты крайне токсичны для большинства известных форм жизни. Ультрафиолет на Марсе еще сильнее активирует перхлораты, превращая крайне ядовитые соединения. Пока не известны виды микробов, которые могли бы выжить в такой среде.
Винсент Шеврие, исследователь из Центра космических и планетарных наук Университета Арканзаса, изучал этот вопрос в течение 20 лет и теперь считает, что знает ответ. Его исследование, опубликованное в Nature Communications Earth and Environment, доказывает возможность существования жидких рассолов на Марсе.
Наследие Viking 2
На этом снимке, сделанном космическим аппаратом NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), изображен ледник на Марсе, стекающий вниз между двумя хребтами. Согласно последним исследованиям, ледники на Марсе по крайней мере на 80% состоят изо льда.
Ученый использовал метеорологические данные с места посадки зонда Viking 2 и компьютерное моделирование. Шеврие определил, что рассолы могут образовываться на короткий период в конце зимы и начале весны из тающего инея. «Viking 2 была единственная миссия, которая четко наблюдала, идентифицировала и охарактеризовала иней на Марсе», — объяснил Шеврие.
Иней на Марсе очень быстро сублимирует, то есть переходит из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу. Однако анализ данных показал краткое окно возможностей: примерно один марсианский месяц (эквивалентный двум земным месяцам) в конце зимы и начале весны, когда условия подходят для образования рассолов дважды в день — рано утром и поздно днем.
Кратер Королева, содержащий 2200 кубических километров льда — примерно столько, сколько воды в канадском Большом Медвежьем озере.
Ключевую роль играют перхлораты — соли с чрезвычайно низкими температурами плавления. Рассол перхлората кальция затвердевает при -75°C, тогда как средняя температура поверхности Марса составляет -50°C на экваторе. Моделирование подтвердило, что дважды в день в течение месяца температура колеблется около критической отметки -75°C.
Но даже если будущие посадочные аппараты обнаружат перхлоратные рассолы, их количество будет минимальным: перхлорат кальция составляет лишь 1% марсианского грунта, а толщина инея не превышает миллиметра.
Шеврие предлагает использовать полученные им результаты для планирования будущих астробиологических исследований с роботизированными посадочными аппаратами, оснащенными гигрометрами и химическими сенсорами. Вдруг все-таки даже в таких жестких условиях, как перхлоратный рассол, есть жизнь.