Открытая вода на Марсе имела нейтральную кислотность

Вода на Марсе не была кислотной. К такому выводу пришли ученые, обработавшие данные марсохода Spirit.

Изучение структуры некоторых камней, которые обследовал марсоход, позволило сказать что вода, когда-то находившаяся на поверхности планеты, вовсе не отличалась повышенным содержанием кислот. Таким образом, пессимистичный прогноз, сделанный после окончания работы полярного зонда Phoenix, пока что не подтверждается. О том, была ли на Марсе жизнь, говорить еще рано, но как минимум древние марсианские водоемы могли бы быть обитаемы.

На заре изучения Марса прогнозы по поводу его обитаемости были крайне оптимистичны. Астрономы сообщали о сезонных изменения цвета планеты, которые свидетельствовали о бурной растительности, а одно время на поверхности планеты даже видели сложную сеть марсианских каналов.

Вплоть до 1960-х годов тема марсиан была одной из любимых у писателей. У Герберта Уэллса в «Войне миров» они пытаются захватить Землю, в «Аэлите» Алексея Толстого герой с Земли устраивает на Марсе революцию, у Роберта Хайнлайна воспитанный марсианами ребенок становится впоследствии основателем новой религии в «Чужом в чужом краю». Но после того, как автоматические зонды сфотографировали безжизненную пустыню— от марсиан в фантастике стали оставаться одни лишь загадочные артефакты, как в боевике «Вспомнить все» Пола Верховена.

В начале XX века с соседним небесным телом даже пытались связаться по радио— безрезультатно. Постройка новых телескопов позволила взглянуть на Марс по-новому и обнаружить, что никаких каналов там нет, а сезонные изменения ландшафта ничего общего со сменой растительного покрова не имеют. Атмосфера планеты оказалась слишком разреженной для дыхания (давление в сто раз ниже земного), ну а посадка на нее первых межпланетных станций и вовсе принесла одни разочарования тем, кто ожидал обнаружить признаки жизни если не в виде разрушенных марсианских городов, то хотя бы в виде лишайников и бактерий.

Карта Марса Джованни Скиапарелли - с каналами и морями. 1877 год.

Второй всплеск интереса к красной планете пришелся уже на 2000-е годы, и с ним тесно связано два названия— Spirit и Opportunity. Два робота-марсохода стали одним из самых успешных проектов в истории изучения космоса, в десятки раз превзойдя ожидания специалистов NASA. Вместо нескольких месяцев они проработали свыше пяти лет и этот срок продолжает увеличиваться, причем как минимум Opportunity по-прежнему передвигается по планете.

Второй марсоход, Spirit, завяз в песках. Его вначале официально перевели в стационарные наблюдательные посты, но потом группа инженеров заявила о том, что все-таки смогла сдвинуть аппарат с места. Правда, на время о планах по передвижению Spirit пришлось забыть— зимой для этого в любом случае слишком мало энергии, солнечные батареи не позволят работать мощным моторам.

Марсоходы, а позже и полярный зонд Phoenix, позволили ученым впервые рассмотреть марсианские камни вблизи. Не просто сфотографировать окружающий ландшафт, а именно поднести к интересующим геологов образцам микроскоп и даже миниатюрную фрезу. Сочетание этого подхода с использованием орбитальных аппаратов (спутников на орбите вокруг Марса, с целым комплексом приборов на борту) привело к тому, что наличие воды в прошлом планеты превратилось из гипотезы доказанный факт.

Но вот какая это была вода? Ведь если в воде слишком много солей, кислоты или щелочи— жить в ней ничего не сможет. Анализы, проведенные Phoenix, показали что вода могла быть слишком кислой и непригодной для жизни, но никто не мог гарантировать того, что эти данные (в одной точке) верны для всей планеты в целом.

В начале июня 2010 года в журнале Science была опубликована совместная статья американо-канадо-немецкого коллектива ученых. Исследователи описали ряд камней, встреченных Spirit в кратере Гусева и пришли к выводу, что они состоят в значительной части из карбонатов, соединений, образованных при поглощении углекислого газа из атмосферы.

Что общего у этих объектов? Все они состоят из карбонатов: марсианские камни, статуя Венеры Милосской, кристалл кальцита и окаменевшая раковина.

 

Карбонатов очень много на Земле, известняк, к примеру, является карбонатом кальция. И это объясняется не только тем, что в атмосфере нашей планеты есть углекислый газ— еще одним необходимым условием для образования карбонатов является определенная кислотность. Или, если использовать научную терминологию, определенный уровень pH.

Уровень pH (произносится как «пэ-аш») еще называют водородным показателем и он выражает концентрацию ионов водорода в растворе. Чем ионов больше, тем pH меньше, а чистая вода или иная нейтральная среда дадут pH=7. Кислая среда, например лимонный сок или уксус— это pH около двух, ну а кислота из автомобильного аккумулятора даст значение меньше единицы. Важно понимать, что чем ниже pH, тем с большим основанием среду можно назвать «кислотой», а «повышенная кислотность» прямо противоположна «высокому пэ-аш».

Анализы, показавшие что несколько камней состоят из карбонатов железа и магния на четверть (доля их составила от 16 до 34%), дают куда более интересную информацию, чем просто данные о составе. Если на Марсе есть карбонаты, то это указывает на то, что как минимум в прошлом и как минимум в кратере Гусева вода все-таки была нейтральной, а не кислой. И, теоретически, в ней могла бы быть жизнь.

Кратер, названный в честь российского астронома Матвея Гусева (1826–1866, впервые применил точный анализ астрономических фотографий и создал первую в мире службу наблюдения Солнца) выбрали в качестве посадочной площадки Spirit не только из-за сравнительно ровной поверхности. Эта же ровная поверхность указывала на то, что ранее в этом месте могло находится озеро.

 

 

Кратер Гусева. Эллипсом отмечен район посадки Spirit.
Источник: NASA

 

Собранные Spirit данные подтвердили то, что когда-то давно (минимум сотни миллионов лет назад) на этом месте действительно текла вода. Но вот какая именно— стало известно только сравнительно недавно. Стив Сквайр, представитель Корнелльского университета, ведущий научный сотрудник в работающей с марсоходами группе и один из авторов опубликованной в Science статьи уже назвал новые данные одним из самых значительных достижений марсианских роботов.