Дослідник із Сіднейського університету Деніел Ірвінг розробив систему класифікації марсіанських ґрунтів і створив глобальну карту їхнього поширення. Робота об’єднує дані дистанційних спостережень і результати моделювання, щоб допомогти науковцям порівнювати різні ділянки Марса та визначати місця, перспективні для подальших досліджень і майбутнього освоєння планети.
Результати дослідження опубліковано в науковому журналі Catena. Автори представили попередню систему класифікації PPACS — Provisional Polythetic Areth Classification System. У ній для позначення класів марсіанських ґрунтів запропоновано термін «арети» (areth), утворений від імені Ареса — давньогрецького бога, якому відповідає римський Марс.
Близько 2000 класів ґрунту
Система передбачає три рівні класифікації: 10 великих груп, 100 об’єднань і близько 2000 детальних класів. Під час класифікації враховують такі характеристики, як текстура, мінералогічний склад, кислотність і передбачувана товщина ґрунтового профілю.
Для створення карти дослідники використали орбітальні спостереження та моделі, класифікувавши близько 800 мільйонів ділянок Марса. Карта охоплює приблизно 92% поверхні планети. Вона дає змогу розглядати властивості ґрунту в межах єдиної системи, а не зіставляти розрізнені дані про геологію, мінерали та хімічний склад.
За словами дослідників, класифікацію можна буде вдосконалювати в міру надходження нових даних з орбітальних апаратів і марсоходів. Її завдання — допомогти науковцям систематизувати результати досліджень і визначити, які ділянки потребують детальнішого вивчення.
Чи придатний марсіанський ґрунт для вирощування рослин?
Як один із можливих напрямів застосування системи команда оцінила класи ґрунту за властивостями, важливими для вирощування рослин у контрольованих умовах. Серед них — здатність утримувати воду, кислотність, вміст глини та гравію, а також товщина ґрунтового профілю.
Найперспективнішим за використаними критеріями виявився клас Nohibareth, який отримав оцінку 0,93 за шкалою від нуля до одиниці. Згідно з моделлю, його середній профіль має кислотність близько pH 6,8, містить приблизно 72% глини та здатний утримувати близько 202 міліметрів води на метр товщини. За даними карти, такий ґрунт трапляється, зокрема, в районі вулканічної області Тарсис, центральній частині Аравійської землі та на рівнині Елізій.
Однак цей клас займає лише близько 0,14% поверхні Марса. Крім того, висока оцінка за обраними характеристиками не означає, що ґрунт уже придатний для вирощування сільськогосподарських культур. Дослідження не доводить, що рослини можна буде висаджувати безпосередньо в марсіанський ґрунт.
У нинішній моделі не враховано деякі критично важливі чинники, зокрема токсичність перхлоратів, доступність азоту та властивості ґрунту на різних глибинах. Для вирощування рослин у майбутньому також знадобляться контрольоване середовище, вода, поживні речовини та підготовка ґрунту.
Наступний крок — випробування на Землі
Дослідники пропонують створювати на Землі суміші, що імітують різні класи марсіанського ґрунту, та випробовувати їх у контрольованих умовах. Це дасть змогу порівнювати ріст рослин, витрати води та способи підготовки субстрату.
Надалі результати можна буде зіставити з безпосередніми вимірюваннями марсоходів та аналізом зразків, якщо вони стануть доступними. У міру накопичення таких даних класифікацію й карту можна буде уточнювати.
Робота не розв’язує проблему вирощування їжі на Марсі, але створює спільну основу для вивчення його ґрунтів. Така система може допомогти обрати ділянки для майбутніх досліджень і краще зрозуміти, які ресурси будуть потрібні для тривалого перебування людей на планеті.
