Mars Odyssey вплотную занялся северной соленой загадкой Марса

В прошлом году группа американских ученых под руководством Микки Остерлоо опубликовала совершенно неожиданный результат, касающийся минералогии Марса и полученный космическим аппаратом Mars Odyssey. В данных, собранных инфракрасной камерой THEMIS (THermal EMission Imaging System) в первые годы пребывания на орбите вокруг Марса, аспирантка Гавайского университета разглядела следы хлоридов – солей соляной кислоты HCl.

Эти химические соединения в изобилии встречаются на Земле (к ним принадлежит и самая привычная для землян поваренная соль NaCl), однако на Марсе все было по-другому.

Большинство солей, найденных на планете до Остерлоо, было образовано анионом SO₄²⁻, и многие ученые полагали, что именно серная кислота H₂SO₄ и ее производные стали основой марсианской химии. Открытие гавайской аспирантки стало неожиданным и грозило переписыванием химической истории Красной планеты.

Соленое подземелье

Хлориды так и остались бы большой сенсацией для небольшого числа специалистов, если бы не распределение сигнала по поверхности Марса. Почти вся найденная соль находилась в южном полушарии планеты, равномерно раскиданная по многочисленным, но сравнительно небольшим площадкам размером в несколько километров. Зачастую у этих «месторождений» виднелись очень четкие границы, а их поверхность была изрыта многоугольной сеткой разломов.

Эти обстоятельства не могли не навести на одно простое, но впечатляющее сравнение – с нашей родной планетой. На Земле большинство месторождений соли – это остатки древних водоемов, где соль выкристаллизовалась при испарении воды. Иногда эти процессы настолько стремительны, что образование новых гигантских месторождений соли можно наблюдать буквально в течение жизни одного поколения; речь, разумеется, об Аральском море.

По мнению многих специалистов, нечто подобное могло произойти и на Марсе со всеми вытекающими последствиями для пригодности этой планеты для жизни. Существенное отличие, которое следует из небольшого размера «месторождений», лишь в том, что здесь речь вряд ли шла о высыхании настоящих морей. Скорее об испарении временных водоемов, созданных из прорвавшихся к поверхности грунтовых вод с растворенной в ней солью, или об осаждении хлоридов непосредственно из подводных водоемов, дно которых обнажилось позднее. Трещины, покрывающие поверхность марсианских соляных копей, косвенно свидетельствуют в пользу первого сценария, а резкие границы – в пользу второго.

Асимметричная иллюзия

Тот факт, что хлориды встречаются почти исключительно на юге, позволяет прикинуть также, когда происходили все эти процессы – более 3 млрд лет назад, как раз тогда, когда Марс был более теплым и влажным. Дело в том, что примерно этими временами планетологи датируют образование асимметрии между пологим северным и гористым южным полушариями Марса. Причина этой асимметрии (внутренние процессы или сокрушительный внешний удар) остается предметом дискуссий, однако механизм более или менее понятен: южное полушарие сохранилось в исходном виде, а северное залила свежая расплавленная лава. В ходе этих излияний она спрятала и следы хлоридов.

Тем не менее эта асимметрия и следующая из нее датировка могут оказаться лишь иллюзией. Как рассказал в ходе конференции в Москве заместитель руководителя научной программы Mars Odyssey Дэвид Сенске, выводы о распределении хлоридов по поверхности Марса преждевременны. Не исключено, что мы видим больше хлоридов в южном полушарии не потому, что их там больше, а потому, что до сих пор их там было проще заметить.

Дело в том, что орбита космического аппарата расположилась так, что южное полушарие Марса исследовано намного лучше и с большей чувствительностью. Кроме того, большинство наблюдений южного полушария Марса проводилось летом, так как именно в это время конфигурация Земля — Марс — Mars Odyssey оптимальна для съемок камерой THEMIS и передачи огромных массивов данных с этого прибора на Землю. Но THEMIS регистрирует именно тепловое излучение, а значит его чувствительность тем выше, чем лучше нагрета поверхность Марса. Иными словами, он лучше видит летнее полушарие, которым во время наблюдений с THEMIS почти неизменно оказывалось южное.

Ближе к полудню

Однако ровно сейчас на орбите вокруг Марса начинается эксперимент, который поможет разобраться с распределением хлоридов. Ключевым событием в рамках продолжающегося сейчас 3−го этапа продленной миссии Mars Odyssey стала постепенная смена ориентации его орбиты. Мало того, что она теперь лучше приспособлена к исследованиям северного полушария, где вот-вот начнется весна; новая орбита космического аппарата чрезвычайно удобна именно для инструмента THEMIS.

Как пояснил корреспонденту Infox.ru главный менеджер инструмента Грег Михолл из университета американского штата Аризона, Mars Odyssey находится на солнечно-синхронной орбите. Ее плоскость медленно поворачивается вокруг оси, перпендикулярной орбите самого Марса, однако ровно с такой же скоростью, как сам Марс оборачивается вокруг Солнца. В результате местное солнечное время под аппаратом всегда оказывается одним и тем же, хотя марсианская поверхность за два часа орбитального периода спутника под ним проворачивается.

До сих пор этим временем было пять вечера, то есть примерно за час до захода Солнца (в освещенной части Марса над неосвещенной частью планеты Mars Odyssey пролетал в пять утра по местному времени). Это удобно для многих приборов – например, различные детали рельефа в это время отбрасывают вполне заметные, но не слишком длинные тени. Однако почва к этому времени уже заметно остывает, потому THEMIS, зависящий от интенсивности теплового излучения, за восемь лет работы марсианской станции так и не проявил своих возможностей в полной мере.

На новой орбите Mars Odyssey будет пролетать над каждой точкой Марса почти на полтора часа раньше. В зависимости от широты и тепловой инерции конкретного участка поверхности это может означать увеличение чувствительности камеры в несколько раз. По словам члена команды THEMIS геолога из Питтсбургского университета Майкла Ремзи, многие его коллеги были бы рады перенести время пролета еще ближе к полудню, однако такая орбита практически лишила бы работы сразу несколько приборов, да и с чисто технической точки зрения вывести аппарат на полуденную орбиту сложновато.

Кто перепишет историю?

Ученые верят, что новые данные помогут окончательно разрешить вопрос об асимметрии распределения хлоридов по Марсу. Не исключено, что залежи соли найдутся и на севере, что неминуемо перенесет дату их образования ближе к настоящему моменту. Но это, возможно, и не самое интересное: новая орбита должна помочь найти другие минералы, увидеть которые прежде не позволяла недостаточная чувствительность THEMIS. Что это будет, пока никто не берется предсказывать.

«Гадать здесь бессмысленно, – рассуждает Михолл. – Вон, хлориды Микки Остерлоо заметила в данных, собранных едва ли не в первый сезон работы Mars Odyssey. И никто их там до нее не смог обнаружить, и мало кто полагал, что они там есть».

По словам американского ученого, можно быть уверенным только в том, что новые данные о минеральном составе Марса уже поступают. Можно надеяться, что найдутся новые аспиранты, которые обнаружат в этих данных нечто прежде невиданное. И всерьез опасаться, что их находки снова заставят пересмотреть геологическую историю Красной планеты. А может, и биологическую – чем черт не шутит…