Ученые знают, почему Марс стал "красной планетой" [ Редагувати ]

Почему Марс гораздо более ржавый, чем Земля? Как известно, в поверхностных слоях красной планеты вдвое больше оксида железа, хотя, по мнению специалистов, оба тела образовались из одних и тех же материалов.

Давид Руби и его коллеги из университета Байрейта (Германия) утверждают, что им удалось найти ответ: интенсивного выделения тепла ранней Землей было достаточно, чтобы превратить значительную часть оксида железа в железо металлическое, которое просочилось внутрь планеты, образовав ее гигантское ядро.

На Марсе же температура никогда не достигала необходимых для этого процесса величин - просто потому, что Марс меньше. В результате на поверхности осталось гораздо больше оксида железа, чем и объясняется ее характерный ржавый цвет. Этим же объясняется и относительно маленькое железное ядро четвертой планеты.

Разработанная Руби модель показала, что обе планеты образовались из одного и того же вещества, а затем их состав и внутренняя структура постепенно изменились на нынешние.

Ученые провели опыт с гидравлическим прессом, сжимавшим смесь железа, никеля и кислорода до 175 тысяч атмосфер при температуре 2400 градусов. Эти эксперименты помогли определить, как вели себя железо и кислород в ранних магматических океанах планет.

Около 4 миллиардов лет назад молодая Земля и другие планеты земного типа подверглись интенсивной метеоритной бомбардировке. Это превратило поверхность планет в океаны магмы.

По оценкам Руби, на Земле глубина этих океанов расплавленной породы достигала 1800 километров. Ниже находилась твердая мантия, и в самом низу - ядро из расплавленного железа.

Диаметр Земли почти вдвое больше диаметра Марса, а масса нашей планеты больше в 10 раз. Это значит, что нижние слои земного магматического океана подвергались гораздо большему давлению, чем на Марсе, просто потому что на них сверху давило большее количество материала.

На Земле это давление подняло температуру до более чем 3200 градусов - при такой температуре оксид железа легко распадается на металлическое железо и кислород.

Жидкое железо затем просачивалось сквозь магму, создав относительно большое ядро и оставив в наружных слоях мантии только 8% оксида железа. Процесс, по-видимому, завершился в первые 30 миллионов лет жизни планеты.

На Марсе в более мелких магматических океанах температура вряд ли поднялась сильно выше 2200 градусов. В таком водоеме оксид железа оставался стабильным.

Эксперимент Руби позволил предсказать, что в таких условиях осталась бы твердая мантия, содержание железа в которой было бы около 18%, что точно совпадает с содержанием железа на поверхности Марса.

Это также объясняет, почему марсианское ядро составляет гораздо меньшую по массе долю планеты, чем земное.