Марс занадто малий, щоб утримати воду - вчені вважають, що це найважливіший фактор

Нове дослідження Вашингтонського університету в Сент-Луїсі пропонує фундаментальну причину того, що Марс суха і безжиттєва планета: він може бути занадто маленьким, щоб утримувати велику кількість води.

Зондування поверхні і аналіз марсіанських метеоритів 1980-х років показують, що Марс колись був вельми «водною» планетою - тому свідченням вражаючі марсіанські ландшафти, відзначені річковими долинами і паводковими каналами.

Марсіанська загадка

Досліджували давно намагалися розібратися, куди зникла вода і привели безліч можливих пояснень. Але дослідження, опубліковане в Proceedings of the National Academy of Sciences, пропонує більш фундаментальну причину, через яку сьогоднішній Марс так сильно відрізняється від Землі. Кун Ван, доцент кафедри наук про Землю і планети факультету мистецтв і наук Вашингтонського університету і автор дослідження, вважає, що доля Марса була визначена його розмірами. «Ймовірно, існує поріг розміру скелястих планет, щоб утримувати достатньо води, щоб забезпечити населеність і тектоніку плит, з масою, що перевищує масу Марса», - сказав Ван.

Як досліджують вміст води на планетах

Дослідники використовували стабільні ізотопи елемента калію для оцінки присутності, розподілу і вмісту летючих елементів на різних планетних тілах.

Калій - помірно летючий елемент, але вчені використовували його як свого роду «лакмусовий папірець» для виявлення більш летючих сполук
Ван і його команда виміряли ізотопний склад калію 20 марсіанських метеоритів і визначили, що Марс втратив більше калію та інших летючих речовин, ніж Земля під час свого формування, але зберіг їх більше, ніж Місяць і астероїд 4-Веста, два набагато більш маленьких і «сухих» тіла, ніж Земля і Марс.

Дослідники виявили чітко виражену кореляцію між розміром тіла і ізотопним складом калію.

Марсіанські метеорити - єдині доступні нам зразки для вивчення хімічного складу Марса. Їхній вік - від кількох сотень мільйонів до 4 мільярдів років. Вимірюючи ізотопи помірно летючих елементів, таких як калій, ми можемо зробити висновок про ступінь виснаження летючих речовин на великих планетах і також провести порівняння між різними тілами сонячної системи.

Чому зникла вода

«Безперечно - раніше на поверхні Марса була рідка вода, але її кількість складно кількісно визначити тільки за допомогою дистанційного зондування і всюдиходів», - сказав Ван. «Є багато розрахункових моделей і в деяких з них Марс на зорі своїй історії був навіть більш вологим, ніж Земля».

Дослідники відзначили, що результати важливі для пошуку життя на інших планетах.

Перебування занадто близько до Сонця також може вплинути на кількість летючих речовин, які здатна утримувати планета. Відстані від зірки часто враховується при розрахунку «населених зон» навколо зірок.

З дослідження випливає, що для планет, що знаходяться в межах населених зон, варто більш уважно поставитися до обліку розміру планети в роздумах про наявність життя на екзопланетах. Розмір екзопланети - один з параметрів, який визначити найлегше, приємно, коли такий фактор може дати відповідь у першому наближенні.