Марс может быть слишком мал, чтобы быть когда-либо пригодным для жизни

Новые исследования показывают, что размер имеет значение при создании мира, способного удерживать воду и поддерживать жизнь.

Отредактировано 2023-25-06
Иллюстрация Земли рядом с Марсом сравнение размеров Земля большеМарс, очевидно, не соответствует размеру планеты для хорошего удержания воды.

Множество планетарных исследований свидетельствует о том, что на Марсе когда-то была вода, даже если сегодня ее там нет. Но почему Марс не смог удержать свои озера и водоемы, в результате чего его нынешний рельеф стал сухим и каменистым, остается открытым вопросом - хотя новое исследование предполагает, что это связано с размерами.

Марс - довольно маленькая планета. Его диаметр чуть больше половины диаметра Земли, а масса составляет лишь десятую часть массы нашей планеты. Из-за своей компактности у Марса, возможно, не было шансов сохранить свою водную поверхность. Новые исследования показывают, что малые размеры Марса и слабая гравитация облегчают выход воды из разреженной атмосферы планеты и ее утечку в космос. Результаты исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Судьба Марса была предрешена с самого начала", - сказал в своем заявлении Кун Ванг, ученый-планетолог из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и старший автор статьи. "Вероятно, существует порог требований к размеру каменистых планет, чтобы сохранить достаточно воды для обитаемости и тектоники плит, с массой, превышающей массу Марса".

Исследовательская группа изучила 20 метеоритов Марса и проверила уровень летучего калия. Это связано с тем, что изотопы калия могут действовать как "трассер", указывая на то, как вода, вероятно, реагировала на поверхности планеты. Возраст исследованных метеоритов варьировался от 200 миллионов до 4 миллиардов лет. Анализ метеоритов разного возраста позволил им увидеть, как уровень калия и, соответственно, воды менялся с течением времени. Они обнаружили, что во время формирования нашей Солнечной системы Марс терял свои элементы быстрее, чем Земля, но медленнее, чем наша Луна.

Ванг рассказал NPR, что данные команды показали эту тенденцию даже в самых старых метеоритах, что свидетельствует о том, что марсианская вода начала истощаться почти сразу. Некоторое количество воды на Марсе оставалось достаточно долго, чтобы проложить каньоны и русла рек, добавил он. Но, скорее всего, она продержалась так долго только из-за замерзания, вызванного охлаждением атмосферы красной планеты.

Новые результаты могут помочь будущим астрономам в поисках жизни. Если размер планеты позволяет достоверно предсказать наличие воды, то это может помочь планетологам быстро и легко исключить маловероятных кандидатов.

"Размер экзопланеты - это один из параметров, который легче всего определить", - сказал Ванг в своем заявлении. "Основываясь на размере и массе, мы теперь знаем, является ли экзопланета кандидатом на жизнь, потому что определяющим фактором для сохранения летучих веществ является размер".

"Это, вероятно, указывает на нижний предел размера планеты для того, чтобы она была действительно пригодна для жизни", - сказал в интервью NPR Брюс Макинтош, заместитель директора Института физики частиц и космологии имени Кавли Стэнфордского университета. "Понимание этого нижнего предела очень важно - есть свидетельства того, что маленькие планеты встречаются чаще, чем большие, так что если маленькие планеты сухие, то потенциально пригодных для жизни миров меньше, чем мы думали".