Как сообщается на сайте университета, работа поможет сравнивать разные районы Марса и выбирать места для будущих исследований. Ученые также оценили, какой грунт может лучше подойти для выращивания растений в теплицах. Результаты исследования опубликованы в журнале CATENA.
Единая система для всей планеты
Ранее специалисты подробно изучили геологию, минералы и химический состав Марса, но не имели единой системы классификации грунтов по совокупности свойств. Новая методика учитывает текстуру, минеральный состав, кислотность и толщину почвенного слоя.
Система получила название PPACS (Provisional Polythetic Areth Classification System). Она делит марсианские грунты на три уровня: 10 крупных групп, 100 комплексов и 2000 детальных типов. Для создания карты исследователи объединили данные орбитальных наблюдений с компьютерными моделями, оценив свойства грунта почти в 800 миллионах точек.
Для обозначения классов авторы предложили термин «ареты» (areths), образованный от имени Ареса — древнегреческого бога, в честь которого назвали Марс.
«Для будущей теплицы на Марсе потребуется не только воздух, вода и свет. Ее строителям также необходимо будет знать, что находится под землей, чтобы лучше понимать, с чего начинать выращивание растений», — отметил профессор Сиднейского университета и почвовед Алекс МакБратни.
Какой грунт лучше подходит для растений
Чтобы проверить практическую пользу классификации, ученые оценили все 2000 типов по пяти параметрам, важным для выращивания культур. Они учитывали способность удерживать воду, кислотность, толщину слоя, содержание глины и гравия.
Самым перспективным оказался тип Нохибарет (Nohibareth). Он получил 0,93 балла из 1 возможного. Согласно расчетам, его средний профиль имеет кислотность pH 6,8, содержит около 72% глины и мало песка или гравия. Оценочная способность удерживать воду составляет 202 миллиметра на метр грунта.
Однако Нохибарет встречается лишь на 0,14% поверхности Марса. Его обнаружили в расчетной карте в районах Тарсиса, центральной части Аравийской земли и равнины Элизиум. Эти места могут заслуживать более подробного изучения, но пока нельзя утверждать, что они подходят для строительства теплиц.
Главное ограничение — вода. Ее удержание оказалось слабым местом для 73% исследованных типов грунта. Кроме того, марсианский материал лишен органического вещества, а классификация пока не учитывает токсичность перхлоратов и доступность азота — факторов, которые важны для роста растений.
Сначала эксперименты на Земле
Следующий шаг — воссоздать на Земле смеси, похожие на разные типы марсианского грунта, и проверить их в теплицах. Ученые смогут сравнить рост растений, расход воды и способы обработки, необходимые для безопасности. В дальнейшем данные марсоходов и анализ образцов с Марса помогут проверить точность расчетов.
«Люди часто думают, что для нормального функционирования почве нужно много органического вещества. Но на Земле, особенно в засушливых регионах, существуют почвы, в которых его очень мало. Результаты исследования Марса заставляют нас внимательнее изучить такие грунты на нашей планете и подумать, как их можно использовать», — сказал МакБратни.
Пока PPACS остается предварительной системой. Она дает ученым общий способ описывать и сравнивать марсианские грунты, но сама по себе не доказывает, что на них уже можно выращивать урожай.