Ученые Дании, Франции и Швейцарии раскрыли, что значительная часть древнего океана на Марсе возникла благодаря падению богатых углеродом и водой метеоритов и комет из внешней Солнечной системы. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Специалисты проанализировали изотопный состав 31 образца марсианских пород, которые представляют собой остатки мантийной магмы, внедренные в марсианскую кору. Эти фрагменты пород были выбиты в результате ударов других космических тел и попали на Землю в виде метеоритов. Ученые измерили соотношение содержания изотопов хрома-54 и хрома-52 (Cr54/Сr52), обнаружив необычную изменчивость.
Так, значение μ54Cr, которое определяется как отклонение соотношения изотопов Cr54/Сr52 в тестируемых образцах от обычно встречающегося соотношения, составило диапазон от минус 33.1 до 6.8 частей на миллион. Знак минус возникает при избытке изотопов Cr52 по сравнению со стандартными образцами, а положительное число, наоборот, указывает на аномальный избыток Cr54.
Избыток Cr54 объясняется тем, что марсианская вулканическая магма, изливавшаяся на поверхность, взаимодействовала с поверхностным резервуаром хрома-54. Этот резервуар должен был представлять первичную кору Марса, сильно модифицированную ударами углистых хондритов — обогащенных углеродом метеоритов, которые являются обломками материнских тел во внешней области Солнечной системы.
Известно, что значительная переработка и переплавление коры произошли в течение первых ста миллионов лет истории Марса в результате обильной бомбардировки. Это случилось в результате ранней миграции газовых гигантов, вызвавшей приток астероидных и кометных тел во внутреннюю область Солнечной системы, где происходило формирование скалистых планет. Соотношение изотопов хрома подразумевает, что приток хондритового материала на Марс должен был составить около шести секстиллионов килограмм.
Поскольку метеориты были сильно гидратированы, исследователи подсчитали, что на Красную планету должно было быть доставлено столько воды, что ее бы хватило на то, чтобы покрыть всю поверхность глобальным океаном толщиной 307 метров, что согласуется с нижним диапазоном оценок. Исходя из этого, современный объем воды, которая пережила утечку в атмосферу и содержится в породах Марса, оценивается в 185 метров толщины глобального эквивалентного слоя, не считая ту воду, что находилась в коре изначально.