[ad_1]
Существование воды на Марсе является спорным вопросом.
Мы знаем, что раньше на поверхности планеты была вода, хотя сейчас ее уже давно нет.
Мы знаем, что в мире есть замерзшая вода под землей, и мы знаем, что в воздухе есть водяной пар. Но для жизни нужна жидкая вода.
Может ли быть жидкая вода на Марсе?
Новое исследование показывает, как соленая вода может выйти из атмосферы на поверхность Марса при правильных условиях.
Исследования основаны на гигроскопичных солях. Они имеют сродство к воде и могут поглощать ее из атмосферы.
Этот процесс называется высыхание, и хотя предыдущие исследования и лабораторные эксперименты показывают, что на Марсе происходит высыхание, существуют пробелы в нашем понимании того, как, когда и где это может произойти.
Этот новый документ помогает заполнить некоторые пробелы.
Название статьи — «Карты вероятности высыхания Марса и ключевые ограничивающие факторы с использованием расчетов модели GCM». Авторами являются Бернадетт Пал и Акош Керестури, планетологи из обсерватории Конколи в Будапеште, Венгрия. Статья опубликована в журнале Icarus.
Жидкая вода сталкивается с некоторыми препятствиями на Марсе. Есть замерзшая вода, но она не образует жидкой воды, если тает. Температура и атмосферное давление настолько низки, что вода превращается из льда в пар. Стабильная пресная жидкая вода не может образоваться на поверхности Марса.
Но соленая вода остается жидкой при гораздо более низких температурах, чем пресная.
Перхлорат кальция — гигроскопичная соль, распространенная на Марсе. MSL Curiosity нашел его там, как и Phoenix Lander. Исследования показывают, что перхлорат кальция составляет до 1% марсианской почвы по весу.
Перхлорат кальция может как поглощать, так и адсорбировать воду. В химии абсорбция означает диффузию частиц газа или жидкости в жидкие или твердые вещества.
Адсорбция бывает разной. Адсорбция – это прилипание частиц к поверхности адсорбента. Растворение – это когда при правильных условиях гигроскопичная соль поглощает и адсорбирует достаточное количество воды для образования рассола.
Растворение — хорошо изученное явление здесь, на Земле, где оно важно во всем, от сельского хозяйства до науки о продуктах питания.
Но у нас нет реальных знаний о том, как это работает на Марсе. Наше понимание испарения на Марсе основано на мощном компьютерном моделировании.
В этом исследовании авторы смоделировали две соли: перхлорат кальция и перхлорат магния. Рассолы, приготовленные из обеих этих солей, могут оставаться жидкими при температуре до -70 ° C (-90 ° F, 203 K), если относительная влажность достаточно высока.
Их модели охватывали весь марсианский год и всю поверхность планеты. Авторы обнаружили, что оба полушария имеют условия, способствующие растворению перхлората кальция.
Но идеальные условия — между местной весной и поздним летом. Внутри него лучшие условия с поздней ночи до раннего утра.
Исследование показывает, что вся планетарная поверхность, вероятно, не поддерживает растворение перхлората кальция.
Но большинство регионов к северу от 30 ° северной широты могут быть идеальными для появления рассола поздно ночью, в то время как в ранние утренние часы большие бассейны (Acidalia Planitia, Utopia Planitia) являются многообещающими.
Если на Марсе и есть жизнь, ей, скорее всего, нужна вода. Если на Марсе есть круговорот воды, он сосредоточен на рассолах. Понимание расслоения и образования рассолов может помочь ученым найти хоть какую-то часть этой жизни, если она существует.
Доктор Эдгард Ривера-Валентин — молодой научный сотрудник НАСА в Институте изучения Луны и планет USRA. Доктор Ривера-Валентин изучает обитаемость и, в частности, образование рассола.
Он не участвует в этом исследовании, но является автором и соавтором нескольких исследовательских работ и официальных документов по обитаемости и круговороту соленой воды на Марсе. В пресс-релизе д-р Ривера-Валентин прокомментировал это новое исследование.
«Недавняя работа г-жи Пал и доктора Керестури дает важную информацию о возможности образования рассолов на Марсе, что очень важно для понимания биологического потенциала Марса», — сказал он.
«Кроме того, проверка ожиданий относительно того, где и когда могут образовываться рассолы, и демонстрация того, что такие выводы не зависят от типа используемой климатической модели, как это было сделано здесь, путем сравнения с моей собственной работой, опубликованной в 2020 году, делают эти выводы надежными.
Их детальная работа по изучению сезонных и суточных эффектов способствует развитию области, предоставляя важную информацию для будущих миссий на Марс и их экспериментов, таких как эксперимент BOTTLE на борту марсохода ExoMars Rosalind Franklin», — добавил он.
Авторы исследования Пал и Керестури также планируют будущие полеты на Марс.
БУТЫЛКА (эксперимент по переходу от наблюдения за рассолом к жидкости) является частью миссии ExoMars 2022. BOTTLE будет отслеживать на месте в течение одного полного марсианского года суточные и сезонные изменения электропроводности четырех солей, обнаруженных на Марсе: хлорида кальция (CaCl 2 ); сульфат железа Fe 2 (SO 4) 3 ; перхлорат магния Mg(ClO 4 )2 и перхлорат натрия (NaClO 4). Часть миссии BOTTLE состоит в том, чтобы служить демонстрацией использования ресурсов на месте для системы сбора атмосферной воды для исследования человеком.
Инструмент HABIT (привычка, облучение соляным раствором и температура) выполнит эксперимент БУТЫЛКА.
«Я не могу дождаться первых результатов эксперимента ExoMars BOTTLE Experiment. Я работаю над моделированием возможности образования жидкой воды на поверхности Марса в течение многих лет, и мы сможем многому научиться из первых реальных экспериментальных результатов», — сказала г-жа Пал.
Oxia Planum — запланированная площадка для посадки ExoMars. В моделировании исследования Oxia Planum показала идеальные условия для образования жидкого рассола как поздней ночью, так и ранним утром. Таким образом, результаты BOTTLE должны быть надежными.
Когда Recurring Slope Linae (RSL) впервые были обнаружены на Марсе, они представляли собой загадку. Прибор Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) на борту Mars Reconnaissance Orbiter НАСА обнаружил перхлорат магния, хлорат магния и перхлорат натрия в повторяющихся линиях склона.
Теперь кажется, что RSL может быть основополагающей частью цикла соленой воды на Марсе. Но есть ли у рассолов Марса потенциал для поддержания жизни?
Исследования экстремофилов, выращенных в растворах перхлората и хлората, позволяют предположить, что микробы могут выживать в рассолах Марса. Группа ученых под руководством Марка Шнеегурта, профессора биологических наук Университета штата Уичито в Канзасе, США, обнаружила, что несколько видов галотолерантных, то есть солеустойчивых бактерий, способны расти в высоких концентрациях хлоратных солей.
Поиск воды на Марсе связан с двумя вещами: поиском жизни и миссиями человека на планету.
В заключении своей статьи авторы пишут: «По мере того, как поиск внеземной обитаемости (прошлой или настоящей) и даже планы будущих миссий с экипажем (требующих производства воды на месте) набирают популярность, важность поиска и прогнозирования образования жидкой воды и повышается устойчивость растворов на поверхности Марса».
«Наши результаты показывают, что есть хорошие шансы для растворения перхлората кальция в более крупных регионах Марса, и, возможно, идеальные времена растянуты на несколько часов», — объясняют они.
«Наши карты вероятности расслоения могут быть использованы в качестве хорошей отправной точки при поиске интересных мест для местных эфемерных исследований рассолов или в качестве предварительного руководства при планировании будущих миссий на месте, связанных с жидкими рассолами».
Автор Эван Гоф.
Источник: Вселенная сегодня.
[ad_2]
Source