Астрономія
Астрономія

Соляні розчини на Марсі можуть бути менш поширеними, ніж вважалося

Вчені дослідили стабільність соляних розчинів на поверхні та під поверхнею Марса, враховуючи усі їхні фази. Виявилося, що розсоли, за винятком розчинів з деякими солями, не можуть знаходитися поблизу або на поверхні Марса тривалий час. Стаття про це доступна у журналі Planetary Science Journal.

Whit Pruitt, University Relations

Whit Pruitt, University Relations

Що відомо про воду на Марсі?

Атмосферний тиск та низька температура на сучасному Марсі сприяють тому, що розсоли будуть єдиною стабільною формою водойм на його поверхні та під нею, адже розчини солей більш стійкі до замерзання, кипіння та випаровування. Попередні дослідження вивчали стабільність розчинів сульфату заліза у таких умовах, однак не враховували добових або сезонних коливань поверхневих температури, вологості, тиску повітря на Марсі. Але спостереження за допомогою марсоходів виявили, що атмосферний тиск водяної пари значно змінюється протягом дня. Щоб дізнатися більше про стабільність розсолів у марсіанських умовах, необхідно враховувати ці зміни.

Яке дослідження провели вчені?

Дослідники представили нову модель стабільності марсіанських розсолів, яка поєднує замерзання, кипіння та випаровування. Результати команди можна застосовувати для будь-якого розсолу за будь-якої концентрації солі, оскільки вони покладаються лише на активність води, незалежно від природи солей у розчині. Вчені використали перевірену модель погоди на Марсі, щоб визначити погодинні температури поверхні. Також вони врахували вплив атмосферної вологості на стабільність та розподіл розсолів. Дослідження здебільшого стосувалося поверхні Марса, де розсоли можна було легко виявити, але дослідники також перевірили, наскільки стійкі розсоли всередині шарів реголіту.

Що показали результати?

Дослідники виявили два глобальних режими стабільності розсолів на Марсі. Вище активності води зі значенням 0,6 (сульфати, більшість хлоридів) розсоли дуже нестійкі на поверхні та під нею, обмежені швидким випаровуванням і, отже, навряд чи коли-небудь утворюються в умовах сучасного марсіанського клімату. Нижче активності води 0,6 (деякі хлориди, хлорати та перхлорати кальцію та магнію) розсоли обмежуються випадковим замерзанням та кипінням, але є більш стійкими на поверхні та під нею. Такі розсоли можуть бути стабільними протягом значної частини добового циклу та існувати протягом кількох днів чи навіть тижнів. Також стабільність розчинів залежить від географічних регіонів. Високі північні широти та глибокі ударні кратери є найкращими місцями для збереження розсолів на поверхні. Під поверхнею ці самі розсоли були б стабільними в екваторіальних регіонах, де середня температура досить висока, щоб забезпечити утворення рідини. Крім того, вчені виявили оптимальну глибину для існування розсолів, яка обмежує випаровування та пригнічує кипіння. Ці регіони представляють найцікавіші цілі для майбутніх досліджень з акцентом на виявлення розсолів взагалі та сучасну придатність цих середовищ для життя.

активності води
Співвідношення тиску пари води над даним розчином до тиску над чистою водою за однакових температур