Некоторые минералы на Марсе могли образоваться в жидком CO₂, а не в воде

Высохшие речные русла и озерные ложа на Марсе указывают на давнее присутствие жидкости на поверхности планеты, а минералы, обнаруженные с орбиты и с посадочных модулей, по мнению многих, доказывают, что этой жидкостью была обычная вода.

Не так быстро, предлагают авторы новой статьи Perspectives в Nature Geoscience. Вода — это лишь одна из двух возможных жидкостей в условиях, которые, как считается, присутствовали на древнем Марсе. Другая — жидкий диоксид углерода (CO 2), и, возможно, CO 2 в атмосфере было бы легче сконденсироваться в жидкость в этих условиях, чем растаять водяному льду.

В то время как другие предполагали, что жидкий CO 2 (LCO 2) может быть источником некоторых речных каналов, наблюдаемых на Марсе, минеральные доказательства, по-видимому, указывают исключительно на воду. Однако в новой статье приводятся недавние исследования секвестрации углерода, процесса захоронения сжиженного CO 2, извлеченного из атмосферы Земли, глубоко в подземных пещерах, которые показывают, что в жидком CO 2 могут происходить такие же минеральные изменения, как и в воде, иногда даже быстрее.

Новая статья написана под руководством Майкла Хекта, главного исследователя прибора MOXIE на борту марсохода NASA Mars Rover Perseverance. «Понимание того, как на раннем Марсе могло течь достаточно жидкой воды, чтобы объяснить морфологию и минералогию, которые мы видим сегодня, является, вероятно, самым большим нерешенным вопросом марсианской науки. Вероятно, нет единственного правильного ответа, и мы просто предлагаем еще одну возможную часть головоломки», - сказал Хект. 

В статье авторы обсуждают совместимость своего предложения с текущими знаниями о составе марсианской атмосферы и последствиями для минералогии поверхности Марса. Они также изучают последние исследования по секвестрации углерода и приходят к выводу, что «реакции LCO 2 –минералы согласуются с преобладающими продуктами изменения Марса: карбонатами, филлосиликатами и сульфатами».

Аргумент в пользу вероятного существования жидкого CO 2 на поверхности Марса не является сценарием «все или ничего»; либо жидкий CO 2 , либо жидкая вода, либо их комбинация могли привести к появлению геоморфологических и минералогических свидетельств жидкого Марса.

Предлагаются и обсуждаются три вероятных случая для жидкого CO 2 на поверхности Марса: стабильная поверхностная жидкость, базальное плавление подо льдом CO 2 и подповерхностные резервуары. Вероятность каждого зависит от фактического запаса CO 2 в то время, а также от температурных условий на поверхности.

Авторы признают, что испытанные условия секвестрации, где жидкий CO 2 находится выше комнатной температуры при давлении в десятки атмосфер, сильно отличаются от холодных условий относительно низкого давления, которые могли бы производить жидкий CO 2 на раннем Марсе. Они призывают к дальнейшим лабораторным исследованиям в более реалистичных условиях, чтобы проверить, происходят ли те же самые химические реакции.

«Трудно сказать, насколько вероятно, что это предположение о раннем Марсе на самом деле верно. Мы можем сказать, и мы говорим, что вероятность достаточно высока, и эту возможность нельзя игнорировать», - резюмировал Хект.