Марсоход «Кьюриосити» нашел воду в первом же образце поверхности Марса

Первый зачерпнутый ковш с землей на Марсе, проанализированный марсоходом NASA «Кьюриосити», показал, что материал содержит несколько процентов воды в массовом выражении. Что это означает? Что будущим колонистам Марса не придется мучиться от жажды? Именно так.

«Одним из самых интересных результатов анализа этого самого первого образца, попавшего в «Кьюриосити», является высокий процент воды в почве», — говорит Лори Лешин, ведущий автор исследования. — «Около 2 % почвы марсианской поверхности состоят из воды, что достаточно много и интересно с научной точки зрения».

Образец также высвободил значительное количество двуокиси углерода, кислорода и серных соединений при нагревании.

«Кьюриосити» приземлился в кратере Гейла на поверхности Марса 6 августа 2012 года, чтобы найти ответ на вопрос «была ли жизнь на Марсе?». Для этого «Кьюрисити» стал первым марсоходом, оснащенным оборудованием для сбора и обработки образцов горных пород и грунта. Один из этих инструментов был задействован в текущем исследовании. SAM (анализ образцов Марса) включает газовый хромотограф, массовый спектрометр, настраиваемый лазерный спектрометр, позволяющий выявить широкий спектр химических соединений и определить соотношение различных изотопов ключевых элементов.

«Эта работа не только демонстрирует, что SAM отлично работает на Марсе, но также показывает, что SAM отлично вписывается в арсенал мощных научных инструментов «Кьюриосити», — говорит Пол Махаффи, главный исследователь SAM в Центре космических полетов Годдарда в Мэриленде. — «Объединив анализы воды и других летучих веществ в SAM с минералогическими, химическими и геологическими данными других инструментов «Кьюриосити», мы получили наиболее полную информацию, когда-либо собранную на марсианских просторах. Эти данные в значительной степени улучшат наше понимание процессов на поверхности планеты и роли воды в истории Марса».

Это первый твердый образец почвы, который был проанализирован инструментами «Кьюриосити». Самый первый ковш с материалом, который подвергся анализу. И хотя это только начало истории, то, что узнали ученые, весьма существенно. Тридцать четыре исследователя были вовлечены в эту работу.

В исследовании ученые использовали ковш марсохода, чтобы собрать пыль, грязь и мелкозернистую почву на песчаном участке, известном как «Каменное гнездо». Исследователи скормили почти пятую часть образца SAM. Внутри анализатора пыль, грязь и прочий мусор были нагреты до 835 градусов по Цельсию.

Выпечка образца показала соединение, содержащее хлор и кислород, скорее всего хлорат или перхлорат, ранее предполагаемые только в местах на высоких широтах Марса. Эта находка в экваториальной зоне «Кьюриосити» позволяет задуматься о более широком распространении химического соединения. Анализ также свидетельствует о наличии карбонатов, которые образуются в присутствии воды.

В дополнение к определению объема основных газов, SAM также проанализировал соотношение изотопов водорода и углерода в высвобождаемой воде и двуокиси углерода. Изотопы являются вариантами одного и того же химического элемента с разным количеством нейтронов, а значит и с разным атомным весом. SAM выяснил, что соотношение изотопов в почве аналогично тому, которое обнаружилось в атмосфере, что указывает на сильное взаимодействие почвы с атмосферой.

 «Соотношение изотопов водорода и углерода подтверждает мысль о том, что пыль движется вокруг планеты и взаимодействует с некоторыми газами в атмосфере», — говорит Лешин.

SAM также способен искать следы органических соединений. Хотя в процессе экспериментов в «Каменном гнезде» было обнаружено несколько простых органических соединений, они не были марсианского происхождения. Ученые допускают, что они могли образоваться в процессе нагревания неорганических соединений, либо во время взаимодействия наземных организмов, уже присутствовавших в инструментах SAM.

«Мы предполагаем, что органика вряд ли сохранилась в слоях почвы, которые подвергаются суровой радиации и окислению», — говорит Лешин. — «Мы совсем не ожидали обнаружить органические молекулы на поверхности, и это поддерживает стратегию «Кьюриосити» по бурению почвы, чтобы продолжить поиск органических соединений. Нужно найти образцы, в которых органика имела больше шансов на сохранение».

Результаты проливают свет на состав поверхности планеты, а также прокладывают путь будущим исследованиям, считает Лешин.

«Марс обладает таким типом почвы, которая перемешалась в процессе частых пыльных бурь и штормов. Поэтому ковш с материалами почвы Марса представляет собой коллекцию марсианских камней», — говорит Лешин. — «Если смешать множество гранул вместе, вы наверняка получите точную картину типичной марсианской коры. Выяснив о ней в одном месте, вы узнаете, какая она по всей планете».

Эти результаты имеют важное значение для будущих исследователей Марса.

«Теперь мы знаем, что на Марсе будет много легкодоступной воды», — говорит Лешин. — «Когда мы пошлем людей, они смогут зачерпнуть почву в любом месте на поверхности Марса, нагреть ее и получить воду».