Безжизненность Марса поможет найти обитаемые экзопланеты
Современная Красная планета представляет собой суровую безжизненную пустыню, однако геологические данные показывают, что некогда воды там было едва ли не больше, чем на Земле. Причин, по которым Марс потерял почти все необходимые для развития жизни ресурсы, предлагалось немало. Но теперь ученые обнаружили надежную корреляцию между размерами небесного тела и его способностью удерживать летучие вещества.
Научная работа за авторством международного коллектива геологов, океанографов и планетологов опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) Национальной академии наук США. В ней ученые проанализировали целый спектр данных как от космических аппаратов, изучавших Марс с орбиты, так и с роверов, работавших на поверхности, а также результаты изучения марсианских метеоритов, попавших на Землю.
Метод оценки, использованный в свежем исследовании, можно считать довольно новаторским. Обычно для расчета исторического содержания летучих элементов и соединений (включая воду) в геологических образованиях ученые анализируют соотношение определенных «маркеров» — как правило, калия и тория или рубидия и стронция. Но команда под руководством Куня Вана (Kun Wang) применила более точный метод: отслеживание концентраций стабильных изотопов одного лишь калия.
Этот щелочной металл характеризуется средней летучестью, но его присутствие достоверно соответствует концентрациям других легких элементов и химических соединений. Включая, конечно, воду и органические молекулы. В результате удалось выявить интересную корреляцию: Марс сохранил до нынешнего времени гораздо меньше летучих элементов и соединений, чем Земля, но значительно больше, чем Луна и крупный астероид 4-Веста. То есть способность удерживать важные для возникновения и поддержания жизни химические элементы и вещества напрямую зависит в первую очередь от размера небесного тела. А точнее — от уровня гравитации на его поверхности.
На первый взгляд выводы очевидны, но не все так просто. Гипотез, объясняющих, почему Марс потерял почти всю воду и органические соединения, существует множество. Какие-то сводятся к отсутствию магнитного поля у Красной планеты, что позволяет солнечному ветру буквально вырывать ценные молекулы из атмосферы. А другие утверждают, что всему виной — слишком слабая или вовсе отсутствующая тектоника Марса из-за недостатка массы или крупного спутника на орбите вокруг него. Каждая из них может быть верной — как и все они одновременно. Но в арсенале планетологов до этого не было четкого статистически доказанного признака жизнепригодности планеты в зависимости от ее размера. Теперь ученые получили нижний предел этого значения — «габариты» Марса.
Планеты меньше или ненамного крупнее явно не могут поддерживать на своей поверхности условия, необходимые для удержания летучих веществ и соединений. Каковы могут быть недостающие механизмы — вопрос вторичный, особенно в свете изучения экзопланет, находящихся от нас на расстоянии в несколько световых лет. Подобные дистанции не позволяют определять наличие или отсутствие тектонической активности на них, разве что примерно оценивать присутствие воды.
