26.02.2025

Почему Марс красный? Наши старые представления могут быть неверными.

Новое исследование задается вопросом, как Красная планета приобрела такой ржавый оттенок.

Красный цвет и планета Марс сочетаются друг с другом, как Земля и ее океаны или Сатурн и его кольца . Однако наше понимание того, как Красная планета получила свой характерный оттенок, может быть неверным. Новая гипотеза, посвященная ферригидриту, подробно изложена в исследовании, опубликованном 25 февраля в журнале Nature Communications . Ферригидрит мог образоваться, когда на планете еще была вода — потенциально, когда она была пригодна для жизни.

За десятилетия, что астрономы изучали Марс, мы узнали, что его особый цвет обусловлен ржавыми железными минералами в пыли, покрывающей планету. В какой-то момент истории Красной планеты, которая длится от 4,5 до 4,6 миллиардов лет , железо, связанное в ее породах, вступило в реакцию с водой и кислородом в воздухе, подобно тому, как ржавчина образуется здесь, на Земле. Образовавшийся оксид железа затем распался на пыль и был разнесен по планете ветрами.

Однако оксиды железа бывают разных видов. Астрономы годами спорят о точном химическом составе марсианской ржавчины. Выяснение того, как образуется эта ржавчина, является важным окном в условия окружающей среды Марса во время ржавления. Тесно связан с этим экологическим вопросом вопрос о том, был ли Марс когда-либо пригоден для жизни .

Более ранние исследования компонента оксида железа в марсианской пыли, основанные только на наблюдениях с космических аппаратов, не обнаружили никаких доказательств наличия в ней воды. Это привело исследователей к выводу, что этот конкретный тип оксида железа должен быть минералом, называемым гематитом .

Новый анализ, объединяющий наблюдения с космических аппаратов и некоторые недавно разработанные лабораторные методы, показывает, что красный цвет Марса лучше соответствует оксидам железа, содержащим воду, известным как ферригидрит , а не гематиту.

Ферригидрит обычно быстро образуется вокруг холодной воды , что означает, что он должен был образоваться, когда на поверхности Марса еще была вода. Ферригидрит сохранил эту водную подпись до наших дней, несмотря на то, что он постоянно измельчался и распространялся по планете в течение миллиардов лет.

При попытке создать копию марсианской пыли в лабораторных условиях с использованием различных типов оксида железа группу исследователей ждал сюрприз.

«Мы обнаружили, что ферригидрит, смешанный с базальтом, вулканической породой, лучше всего соответствует минералам, обнаруженным космическими аппаратами на Марсе», — сказал в своем заявлении Адомас Валантинас, соавтор исследования и научный сотрудник Университета Брауна .

Хотя Марс по-прежнему, несомненно, является Красной планетой, это новое открытие меняет наше понимание того, почему он красный.

«Главное следствие заключается в том, что поскольку ферригидрит мог образоваться только тогда, когда на поверхности все еще присутствовала вода, Марс покрылся ржавчиной раньше, чем мы думали ранее», — сказал Валантинас. «Более того, ферригидрит остается стабильным в современных условиях на Марсе».

Предыдущие исследования предполагали, что ферригидрит может присутствовать в марсианской пыли, но это исследование предлагает одни из первых всеобъемлющих доказательств с уникальным сочетанием данных космических миссий и лабораторных экспериментов.

В исследовании они использовали усовершенствованную шлифовальную машину для создания реалистичной копии марсианской пыли. Шлифовальная машина может создавать частицы пыли, эквивалентные по размеру 1/100 человеческого волоса. Затем команда проанализировала образцы, используя те же методы, которые будут использовать орбитальные космические аппараты для проведения прямого сравнения. Это определило ферригидрит как лучшее соответствие.

Марсианская пыль в основном состоит из ржавчины. Знаменитый цвет Марса завораживал человечество на протяжении столетий, заслужив прозвище «Красная планета». Римляне назвали Марс в честь своего бога войны, потому что его цвет напоминал кровь, а египтяне называли его «Хер Дешер», что означает «красный». АВТОР: А.Валантинас.

«Это исследование является результатом дополнительных наборов данных, полученных в ходе международных миссий, изучающих Марс с орбиты и с поверхности Земли», — заявил Колин Уилсон, научный сотрудник проекта Trace Gas Orbiter (TGO) Европейского космического агентства (ЕКА) и Mars Express .

Анализ минералогии пыли, проведенный Mars Express, помог показать, что даже в очень пыльных регионах Марса есть богатые водой минералы. Кроме того, уникальная орбита TGO позволяет ему просматривать один и тот же регион при разном освещении и под разным углом. Это позволило команде распутать размер частиц и их состав, что оказалось необходимым для воссоздания правильного размера пыли в лабораторных условиях.

Другие данные, полученные с марсианского разведывательного орбитального аппарата НАСА и наземные измерения, проведенные марсоходами НАСА Curiosity , Pathfinder и Opportunity , также помогли доказать существование ферригидрита.

«Мы с нетерпением ждем результатов от предстоящих миссий, таких как марсоход Rosalind Franklin ЕКА и NASA-ESA Mars Sample Return, которые позволят нам глубже изучить, что делает Марс красным», — сказал Уилсон. «Некоторые из образцов, уже собранных марсоходом Perseverance НАСА и ожидающих возвращения на Землю, включают пыль; как только мы доставим эти драгоценные образцы в лабораторию, мы сможем точно измерить, сколько ферригидрита содержится в пыли, и что это означает для нашего понимания истории воды — и возможности существования жизни — на Марсе».

Однако ожидается, что образцы с Perseverance вернутся на Землю не раньше 2040 года, что отодвинуло первоначальную цель на 2031 год. Так что пока мы все еще будем спорить о том, как Марс стал таким красным.

Автор Лаура Байсас.