Взаимодействие между водой и породой вулканического происхождения приводит к появлению глинистых минералов, филлосиликатов, в состав которых входят молекулы воды или гидроксильные группы OH. Исследование процесса формирования таких пород может помочь понять, каким был климат в этом месте в прошлом. С 2005 года филлосиликаты были обнаружены в тысячах различных точек на Марсе.
Ученые под руководством Бетани Эльманн (Bethany Ehlmann) из парижского Института космической астрофизики проанализировали данные о 350 районах Марса, собранные европейскими и американскими автоматическим станциями, чтобы выяснить, как образовались здесь глинистые минералы. На Земле такие минералы формируются у поверхности под действием атмосферной воды или в океанах.
В настоящее время атмосферное давление на Марсе не превышает 5,25 миллиметра ртутного столба, а средняя температура составляет около -55 градусов. Лед в таких условиях превращается сразу в пар, минуя жидкую фазу. Однако присутствие на Марсе речных долин, других следов водной эрозии указывает, что в Ноеву и Гесперийскую эпохи (от 4,1 до 3,1 миллиарда лет назад) на поверхности планеты была вода.
Ученые предполагали, что в эти времена на Марсе давление было 100-1000 раз выше и температура была достаточно высокой, чтобы допускать существование жидкой воды и даже осадков. Но эти модели сталкивались с целым рядом затруднений: они не могли ответить на вопрос о причинах исчезновения такой мощной атмосферы - предлагаемые теории, например, об улетучивание в космос позволяли объяснить лишь часть "пропажи".
Поэтому были предложены другие теории, гласившие, что Марс всегда был сухим и холодным, а гидрологический цикл в основном был связан с подземными водами, которые к тому же отличались очень высоким уровнем солености.
Эльманн и ее коллеги попытались выяснить, какая из этих моделей ближе к реальности. Выводы, которые они делают после исследования особенностей марсианской глины, неутешительны для приверженцев теории теплого и влажного Марса.
"Данные свидетельствуют, что воздействие воды на породу на древнем Марсе происходило в подповерхностном слое... в результате взаимодействия породы и горячей воды гидротермальных источников. Сухие и морозные условия могли быть отличительно чертой климата на поверхности Марса уже в начале Ноевой эпохи, и эта модель показывает, что более теплые и влажные условия на древнем Марсе были в основном под поверхностью", - говорится в статье.
Одним из подтверждений этой теории может служить присутствие минерала прегнита, который формируется при температуре около 200 градусов Цельсия - температуре больше характерной для гидротермальных источников.
"Наша интерпретация - это сдвиг представлений с гипотезы о теплой и влажной среде на марсианской поверхности к теории о том, что такие условия могли существовать в основном под ней", - говорит один из соавторов работы Скотт Мерчи (Scott Murchie) из университета Джонса Хопкинса.
