Чи може рідка вода існувати на Марсі?

Чи може поза Марса існувати спеціально ремеслове середовище на Марсі? Не якийсь час у далекому минулому, але протягом останніх кількох років. Атмосфера Марса занадто тонка, щоб вода могла існувати, правда?

Можливо, якби вода була змішана з солями або іншими мінералами, то її точка сублімації може бути досить змінена, щоб існувати? Марс може зігріватися протягом своїх літніх днів, приблизно до 20 градусів Цельсія на екваторі. Можливо, в певних районах та часових періодах ми можемо отримати якусь рідку воду?

Вибачте за умоглядність цього питання, але після того, як NASA говорила про можливість рідкої води, мене здивувало, чи це можливо.

Рідка вода в принципі може існувати у багатьох місцях на сучасному Марсі, проте в історії є кілька цікавих поворотів.

1. При низькій висоті атмосферний тиск досить високий. Потрійний точковий тиск H2O становить 611 Паскаль, що відповідає приблизно середній висоті. При низьких висотах, таких як північна низовина, атмосферний тиск перевищить потрійний точковий тиск, тому рідка фаза H2O стає можливою.

2. Буде значне "сублімаційне охолодження" або випарне охолодження. Коли парціальний тиск H2O майже такий же високий, як загальний тиск, пара швидко витікає в атмосферу, що забирає багато енергії. Якщо ви покладете кубик льоду на екватор Марса, він не розтане, оскільки сублімаційне охолодження більше, ніж надходить сонячна енергія, навіть опівдні.

3. Однак якщо цей кубик льоду покритий тонким шаром пилу або містить пил, який накопичиться зверху в міру сублімації льоду, втрати пари будуть зменшені. За цієї обставини лід може танути, утворюючи рідку воду.

4. Це залишає питання про те, як куб льоду потрапив би туди спочатку. Я називаю це "проблемою джерела". Місця на Марсі, які нагріваються, вже втратили весь лід, а місця на Марсі, у яких є лід, недостатньо прогріваються. Так, на Марсі важко дістати рідку воду, але в принципі це можливо.

5. З солями, які знижують температуру плавлення, все стає набагато простіше, хоча необхідні запаси льоду / морозу та солі. Коли вода з сіллю випаровується, концентрація солі збільшується, тому розчин рухається до евтектичної точки, де придушення температури плавлення є найбільш сильним.

Якщо ви запитали пару місяців тому, відповідь була б "напевно, так", зараз це більше "можливо".

Чиста вода не могла існувати в Марсіанській середовищі. Тиск занадто низький, щоб вода перетворилася на водяну пару.

Так, якщо ви виробляєте гіперконцентрований розсіл, він може деякий час залишатися в рідкому вигляді в деяких марсіанських середовищах. Показано, що розчини перхлоратів утримують рідину від замерзання, навіть коли умови холодні, як мінус 70 за Цельсієм. T його вважали, що причиною повторюваних нахилу lineae (тобто лінії , які неодноразово з'являються на схилах навколо екватора). Фактична модель того, як вода (або розсіл) може потрапити туди, була складною.

Подальше моделювання цього року свідчить про те, що особливості виглядають як «зернисті потоки», тобто пісок, а не вода. Їх немає на неглибоких схилах. Вода буде текти під гору на будь-який схил, але піску потрібен крутий схил для течії. Оскільки лінії з'являються лише на більш крутих схилах, вони більше схожі на течії піску, а не води.

Однак вода бере участь, оскільки гідратовані солі були виявлені на схилах з лініями. Не існує чіткого механізму змушення піску ковзати на деяких схилах, а не на інших.

Це не лише температура, яка викликає проблеми з рідкою водою, а й атмосферний тиск.

На Землі вода кипить при ~ 96 ° C, оскільки атмосферний тиск становить близько 1 бар. Якщо тиск знижується, то температура кипіння для води також втрачається.

На Марсі діапазон тиску атмосфери становить від 30 Па на Олімпійський пн (найвища гора) до 1,155 Па в глибині Еллади Планітії.

Якщо ви подивитесь на цю діаграму тиску пари, то побачите, що 1,155 Па (0,001155 кПа) недостатньо тиску для рідкої води, коли лід на Марсі тане. Це миттєво перетвориться на газ.

Крім того, ви можете подивитися на Потрійну точку води та графік на цій ділянці, і побачите, коли вода буде твердою, рідкою чи газовою.