Карбонатные минералы считаются одним из лучших архивов древней воды на Марсе. Они образуются, когда вода с растворенным углекислым газом взаимодействует с породой, поэтому их состав хранит информацию и о воде, и о породе, через которую она проходила.
Проблема в том, что на поверхности Марса нашли меньше карбонатов, чем ожидают климатические модели для планеты, где более 3 млрд лет назад могла существовать более плотная атмосфера с большим количеством CO2. Новая работа в Journal of Geophysical Research: Planets предлагает объяснение: значительная часть таких минералов могла сформироваться не на поверхности, а глубже в породах.
Группа под руководством Чан-Чин Вана из Токийского университета смоделировала, как вода просачивалась через два типа исходных пород при холодных марсианских условиях с большим содержанием CO2. Первый тип был мафическим, богатым железом и магнием, второй был богат полевым шпатом, кальцием, натрием и алюминием. Такие породы все чаще фиксируют орбитальные аппараты и марсоходы.
Расчеты показали, что богатые полевым шпатом породы легко дают кальций-железистые карбонаты. Мафические породы дают такой результат только во время коротких эпизодов изменения, пока растворение магниевых минералов не сдвинуло химию к магний-богатым карбонатам. Это помогает объяснить, почему найденные на Марсе карбонаты делятся на разные группы по составу.
Еще один важный вывод связан с движением воды. Просачивающаяся грунтовая вода эффективнее формировала карбонаты, чем стоячая вода, но у поверхности могла снова их растворять и переоткладывать глубже. Поэтому часть древнего углерода Марса может быть спрятана под поверхностью, где его труднее увидеть спектрометрами с орбиты.
Для будущих миссий это практичная подсказка. Если кальций-железистые карбонаты обнаруживаются без оливина, который обычно указывает на слабую водную переработку, более вероятным становится источник из пород, богатых полевым шпатом. Такие участки могут быть хорошими целями для поиска следов древней воды и для уточнения углеродного баланса Марса.
