Новости – В мире
В мире
Холодные берега Марса
Океаны на Марсе в представлении художника. Изображение: io9.com
Океаны на древнем Марсе существовали не постоянно, а лишь во время извержений вулканов, выяснили геологи
17 ноября, 2014 16:00
8 мин
Океаны, реки и другие водоемы существовали на поверхности Марса в глубокой древности не постоянно, а с большими перерывами — как выяснили израильские и американские планетологи, на Красной планете было слишком холодно, и марсианские водные запасы большую часть времени представляли собой лед. Они превращались в жидкость только во время массовых извержений вулканов, которые нередко происходили на Марсе в далеком прошлом. Если это действительно было так, то наши шансы найти следы жизни на Красной планете заметно понижаются, считают авторы статьи, опубликованной в журнале Nature Geoscience.
Многие астрономы считают Марс «эмбрионом», который по до сих пор не изученным причинам так и не стал полноценной планетой. Первоначально Красная планета практически не отличалась от соседки-Земли: у нее была атмосфера, океаны, в недрах протекала полноценная геологическая активность. Однако примерно через миллиард лет после формирования Марса большая часть его атмосферы и океанов испарилась, а тектонические процессы прекратились.
Сегодня ученые почти не сомневаются, что на Марсе были все условия для зарождения жизни, что подтверждают данные о практически «земном» химическом составе и температуре марсианской воды, собранные марсоходом Curiosity в русле доисторического ручья в марте 2013 года. Более того, главной задачей следующего ровера НАСА, который будет отправлен на Марс в 2020 году, станет поиск следов жизни на Красной планете. Однако планетологи пока расходятся во мнениях, где их надо искать — часть ученых предлагает вести раскопки в руслах или на дне пересохших марсианских рек и озер, а другие считают, что останки древних марсианских микробов или, может быть, их споры могли сохраниться в окрестностях жерл вулканов.
Сухая долина Мак-Мердо. Фото: Saxphile / Flickr
Как пишет Джеймс Хэд, планетолог из Брауновского университета в Провиденсе (США), ведущий научный сотрудник проекта Mars Express, и его израильский коллега Итай Халеви из Института науки имени Вайцмана в Реховоте, найти следы жизни на Марсе на самом деле гораздо сложнее, чем мы сегодня себе представляем.
По их словам, данные, собранные марсоходом Curiosity и орбитальными зондами MRO и Mars Express, подтолкнули ученых к мысли, что в далеком прошлом Марс был заметно холоднее, чем считалось ранее. Составленные на их базе климатические модели Марса в Нойскую и Гесперийскую эры, когда на поверхности Красной планеты предположительно существовали океаны, ясно показывают, что средние температуры даже на экваторе были заметно ниже, чем минимальная планка, при которой могут существовать крупные пресноводные или соленые водоемы. Причиной была атмосфера Марса — она была слишком тонкой и почти не удерживала тепла, исходящего от его поверхности, а также относительно тусклое юное Солнце, чья яркость была примерно на 10% ниже, чем сегодня.
«Эти климатические модели, которые рисуют нам Марс как холодный, неприветливый и замороженный мир, крайне сложно принять и примирить с тем, что на его поверхности есть масса следов воды в виде пересохших русел рек, в достоверности которых никто не сомневается. Мы обнаружили механизм, который мог приводить к периодическому нагреву поверхности Марса и растапливанию снега и льда», — отмечает Хэд.
Дно высохшего марсианского озера и питающая его река на снимке зонда MRO. Источник: NASA
Американский планетолог и его израильский коллега обратили внимание на один известный факт из жизни самого похожего на Марс уголка Земли — долин Мак-Мердо в Антарктике. Большую часть года эта местность представляет собой, по сути, безводную и безжизненную пустыню, где практически нет ни воды, ни льда, ни снега из-за крайне сухого климата. Тем не менее, там есть пересохшие озера и следы русел рек, которые появляются в долинах в пик летнего сезона благодаря талым водам из других частей континента.
«Среднегодовая температура в долинах Мак-Мердо заметно ниже нуля, однако в самые жаркие дни лета она поднимается до точки таяния воды, в результате чего на поверхности Антарктиды возникают временные реки, которые впоследствии замерзают, когда становится холоднее. Мы предположили, что нечто аналогичное могло происходить на Марсе, где источником дополнительного тепла служили вулканы, способные поддерживать воду в жидком состоянии на протяжении длительного времени, чего должно быть достаточно для эпизодического формирования озер и рек», — продолжает ученый.
Подобные теории, как отмечает сам планетолог, нуждаются в экспериментальной или хотя бы теоретической проверке. Для подтверждения своей догадки Хэд и Халеви создали виртуальный аналог древнего Марса, используя доступные нам данные о геологии и климате Красной планеты в те эпохи. При ее помощи они проверили, что произойдет с его ледовой оболочкой, если гора Олимп и несколько других крупных вулканов выбросят большую массу пепла и газов в атмосферу Марса в короткий промежуток времени. Интенсивность извержений, объем выбрасываемых газов и другие их особенности не брались с потолка — авторы статьи базировали свои расчеты, опираясь на то, как выглядят марсианские вулканы и вулканические плато сегодня.
Как отмечают исследователи, извержения вулканов оказывают двоякий эффект на климат. С одной стороны, они выбрасывают огромную массу углекислоты, водяных паров, метана, диоксида серы и других парниковых газов, что должно повышать среднегодовые температуры на планете. С другой, вместе с ними в атмосферу попадает множество частичек сажи, пыли, а также микроскопические капли серной кислоты и других жидкостей, которые отражают солнечные лучи и не дают им прогреть поверхность. Вулканы уже вызвали на Земле как периоды резкого потепления, которые иногда приводили к массовым вымираниям видов, так и похолодания. К примеру, извержение индонезийского супервулкана Тамбора в 1815 году привело к наступлению «зимы» в летние месяцы в Северной Америке, а также заметному понижению среднегодовых температур в последующие пять лет.
Как показали расчеты Хэда и Халеви, периодических извержений даже относительно небольшого числа марсианских вулканов могло быть достаточно для того, чтобы марсианские льды, расположенные в приэкваториальных широтах, превратились в воду и оставались в таком состоянии на протяжении долгого времени — десятков и сотен лет. По словам ученых, столь сильный и длительный «вулканический подогрев» объясняется тем, что выбросы марсианских вулканов содержат в себе в десятки тысяч раз больше соединений серы — сероводорода и двуокиси серы, сильнейших парниковых газов, — чем их земные аналоги.
Учитывая частоту подобных извержений — один раз в десять тысяч лет — вода на Марсе проводила в жидком состоянии лишь небольшую часть времени, от 1 до 10% от общей продолжительности Нойской и Гесперийской эпох. Данный факт заметно уменьшает шансы на то, что на Марсе могла успешно зародиться жизнь. Тем не менее, как подчеркивают планетологи, «сезонный» характер марсианских океанов и рек никак не исключает самой вероятности того, что микробы и примитивные живые организмы могли возникнуть и успешно развиваться в периодически замерзающих водах Красной планеты. По словам Хэда, это открытие может вынудить ученых поменять географию поисков следов жизни. Может быть, следующий марсоход НАСА и другие спускаемые аппараты будут искать следы жизни на Красной планете не в умеренных широтах, а на экваторе, и не в низменностях, а рядом с вулканами.
«Жизнь в Антарктике, в виде "ковров" из водорослей и бактерий, очень стойка к экстремально холодным и сухим условиям — она просто ждет, когда ее накроет очередной сезонный поток воды. Тогда эти водоросли расцветают, развиваются и размножаются. Поэтому пустынные и безжизненные русла древних марсианских рек могут содержать в себе останки примитивной жизни, если она когда-либо существовала на Марсе», — заключает Хэд.
поддержать проект
Подпишитесь на «Русскую Планету» в Яндекс.Новостях
Яндекс.Новости
