2852
Марс давно вважали холодним і майже мертвим світом, але нові спостереження додають йому «внутрішнього життя». Орбітальний апарат Європейського космічного агентства ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) виявив у його атмосфері сліди різкого газу — хлороводню (HCl) — над гігантським вулканом Альба Монс. Це може означати, що в надрах Червоної планети досі пульсує розпечена магма.
Про результати повідомляє команда астрономів у статті в журналі Science Advances, на яку звертає увагу видання ScienceAlert.
Хлороводень як слід магми
Дослідники зафіксували токсичний HCl, що «витає» над Альба Монс — найбільшим за площею вулканом Марса. На їхню думку, найкраще ці сигнали пояснюють саме триваючі магматичні процеси в надрах планети.
На Землі існує так званий хлорний цикл, який починається ще на етапі формування планет, коли хлор виходить із внутрішніх шарів назовні, а потім знову й знову вивільняється під час вулканізму. Оскільки хлор легко розчиняється й добре «мандрує» середовищами, він переходить між осадами, водою, вічною мерзлотою та крижаними хмарами.
Відомо, що Марс був надзвичайно вулканічно активним у гесперійську еру, приблизно 3,7–3 мільярда років тому, а згодом сформував найбільші вулкани Сонячної системи, зокрема Олімп. Деякі дані навіть натякають, що Олімп міг проявляти активність лише близько двох мільйонів років тому.
Кілька регіонів Марса демонструють ознаки відносно недавнього вулканізму за останні десятки мільйонів років, а гарячі мантійні плюми, ймовірно, й досі розплавляють частини його надр. Однак прямі теплові сигнали, характерні форми рельєфу та сірчані гази залишалися рідкісними або неоднозначними. На цьому тлі хлороводень стає важливою підказкою: він може продовжувати виділятися з магми навіть після завершення виверження.
Підвищені співвідношення хлору порівняно із Землею вже знаходили в марсіанських метеоритах, породах і реголіті. Нові спостереження TGO додають до цієї картини HCl у атмосфері над тріщинуватою місцевістю поблизу Альба Монс на північному плато Тарсис — регіоні, де, ймовірно, досі триває підповерхнева активність.
Коли й де з’являється «смердючий» газ
Хлороводень на Марсі фіксували й раніше, у різні пори марсіанського року, але більшість таких сигналів пов’язували з гідрологічними та атмосферними процесами — взаємодією з водяною парою, пилом та аерозолями.
Однак частина сигналів, описаних у новій роботі, виглядає інакше. Вони з’являються на початку літа в північній півкулі, коли Марс перебуває в афелії — найдальшій від Сонця точці орбіти. Це літо холодніше, ніж у південній півкулі, а атмосфера чистіша від пилу й водяної пари. За таких умов HCl значно важче пояснити атмосферними процесами, тож його походження, ймовірно, магматичне.
До того ж ці сигнали надходять із нижчих шарів атмосфери. Дослідники вважають, що раннє літнє потепління сублімує (випаровує) кригу, яка вкриває тріщини, й через ці «канали» HCl виривається з глибин планети. В інші сезони ці шляхи можуть бути заблоковані льодом за температур до мінус 120 °C.
Концентрації газу надзвичайно малі — лише частини на мільярд. Співавтор роботи, планетолог Даніель Меж (Daniel Mège) порівнює це з пошуком «голки в копиці сіна»: апарат на орбіті зумів виявити буквально жменьку молекул із, можливо, переривчастого джерела, безперервно скануючи всю атмосферу Марса.
Можливі джерела HCl і «димарі» гідротермальних систем
Автори розглянули три основні неатмосферні пояснення появи хлороводню:
- глибоке вулканічне джерело в надрах;
- брудові (грязьові) вулкани, які можуть вивільняти HCl під час взаємодії з магмою;
- розклад хлорвмісних сполук на поверхні.
Попри це, вони вважають, що локальне магматичне (вогняне, магматичне) джерело найкраще узгоджується з даними. HCl пов’язаний із невеликими тріщинами, які інколи утворюють «рої», що простягаються на десятки кілометрів. Деякі з них оточені темними ореолами, схожими на ті, що спостерігаються навколо фумарол на Землі.
Якби ці тріщини не підтримувалися якимось процесом, вони мали б давно зникнути під шаром пилу або через сезонні деформації ландшафту. Дослідники припускають, що це можуть бути «димарі» гідротермальних систем, пов’язаних із глибокою вулканічною «сантехнікою» Марса.
Шанс на приховане життя
Якщо в надрах планети й справді ще плавиться магма, це не лише свідчить про її геологічну активність, а й відкриває цікаві можливості для астробіології. Теплі гідротермальні системи можуть забезпечувати і джерела енергії, і хімічні «інгредієнти» для мікроорганізмів, а також захищати їх від суворих умов на поверхні.
На думку Даніеля Межа, пошук слідів життя в «просочуваних» тріщинах регіону Альба Монс був би логічним кроком. Якщо там діють гідротермальні системи, вони можуть приховувати мікробні спільноти, ізольовані від ворожого середовища над поверхнею.
Робота, опублікована в Science Advances, додає ще один аргумент на користь того, що Марс — не повністю згасла планета, а світ із потенційно активним внутрішнім «двигуном», який ми лише починаємо розуміти.
Газ хлороводню вказує на приховану вулканічну активність Марса з’явилася спочатку на Цікавості.
