Откуда на Марсе так много глины: факты и интересные эксперименты

Считается, что обильные залежи глины появились на Марсе благодаря сложной системе озер и рек, существовавших в далеком прошлом. Новая теория опровергает это утверждение и сравнивает Марс с огромной паровой баней.

Новая теория, разработанная астрономами из Университета Брауна, ставит под вопрос концепцию «вездесущей глины», которая обильно покрывает Марс. В настоящее время господствует мнение, что она сформировалась из-за смешивания почвы с водой озер и рек, которые когда-то текли на Красной планете, однако ученые не согласны с этой позицией. Они полагают, что, как и на Земле, марсианская глина могла образоваться еще в период зарождения самой планеты, когда она начала остывать и превращаться из покрытой вулканами и вязкой лавой сферы в твердое небесное тело.

Поскольку океаны жидкой магмы, остывающие на поверхности Марса, испаряли бы воду и другие химические соединения с низкими температурами кипения, у планеты могла возникнуть атмосфера. Согласно лабораторным испытаниям и компьютерному моделированию, которые провели специалисты из Университета Брауна, раннюю марсианскую атмосферу можно сравнить с «паровой баней под высоким давлением». Плотная атмосфера взаимодействовала бы с остывающей лавой, постепенно формируя глину.



Фотография, сделанная с помощью электронного микроскопа, показывает, как базальт изменяется под воздействием пара и высокого давления. Области с нечеткой структурой — это следы изменения минерального состава.
«Основной рецепт приготовления глины очень прост: берете камень и добавляете к нему тепло и воду», объясняет Кевин Кэннон, один из авторов исследования. По его словам, изначально Марс был очень жарким и влажным, с подвижной породой, состав которой постоянно изменялся, пока планета не отвердела. Команда, опубликовавшая результаты своей работы в Nature, утверждает, что в таком случае глина могла появиться на Марсе в больших количествах и без сложной гидротермальной системы. Судя по всему, после стадии «паровой бани» Марс все время остывал, а в таких условиях обилие проточной воды маловероятно.

Ученые отмечают, что одной из сложностей, возникающих при изучении эволюции Марса, является то обстоятельство, что пока науке не удалось создать сценарий, при котором поверхностное выветривание могло бы так изменить количество минеральных веществ, которое наблюдается на Красной планете в наши дни. Конечно, астрономы не пытаются полностью исключать и другие механизмы изменения состава почвы: в разное время на Марсе могло иметь место множество геологических процессов. Однако новая гипотеза является одним из наиболее убедительных способов объяснить обилие глины в самых старых регионах планеты.

Команда даже провела эксперимент, синтезировав породу с тем же составом, что и марсианский базальт, а затем воссоздав атмосферу «парного» Марса в камере высокого давления. После двух недель обнаружилось, что в таких условиях базальт очень неплохо впитывает в себя влагу и размягчается, что лишь подтверждает гипотезу. Примечательно, что если она верна, то в некоторых областях слой марсианской глины может достигать толщины в 3000 метров!