Наш сосед по солнечной системе, Марс, — довольно пустынное место, покрытое бесконечными равнинами. Климат на этой небольшой планете заставляет воспринимать Сибирь как курорт. Марс не только очень холодный: похоже, на его поверхности нет ни капли воды. Но так было не всегда, и когда-то Красная планета вовсе не была красной. Ученые разделили историю Марса на геологические эпохи. Современный Марс находится в амазонском периоде, и его атмосфера настолько мала, что жидкость с поверхности мгновенно испаряется. Но в далеком прошлом, вероятно, здесь были целые океаны.
Существование древних океанов
Ученые-планетологи обнаружили признаки наличия воды относительно рано в истории исследования Марса. Более полувека назад космический зонд НАСА обнаружил на поверхности Марса геологические образования, часть которых, по-видимому, были вызваны гигантскими наводнениями в далеком прошлом. Недавние исследования показывают, что бесплодная, усыпанная камнями равнина, где приземлился следующий корабль-исследователь, была сформирована огромными цунами в далеком прошлом. Похоже, у бедного Марса была сложная история.
У Марса есть все признаки того, что на его поверхности раньше было много воды. Один из планетологов выдвигал идею «палеоокеана» — огромного водоема, который покрывал большую часть северного полушария планеты, когда она была еще молодой.
Борейский океан
Земля и Марс — космические брат и сестра, и вполне вероятно, что они оба начали жизнь очень похоже: как теплые и водные миры. Найдены свидетельства, что в течение первого миллиарда лет после формирования Марса около трети его поверхности могло быть покрыто водой. Поскольку почти вся северная половина Марса находится заметно ниже, чем южная, нет никаких сомнений в том, что именно здесь находился древний марсианский океан, который получил название Борейского.
Если сопоставить его с земными океанами, он был бы больше Атлантического и местами достигал глубины около мили. Большая часть воды на Марсе сегодня — это ледяные шапки на полюсах планеты, но ученые могут использовать соотношения изотопов, чтобы подсчитать, что на Марсе когда-то было по крайней мере в 6,5 раз больше воды, чем сейчас несут его ледяные шапки.
Климат на древнем Марсе
Вода сегодня просто не может существовать на поверхности Марса. По крайней мере, долго. Вода в жидком виде может сохраняться в течение короткого периода времени даже без атмосферы, но она всегда будет испаряться при низком давлении или замерзать на холоде. Значит, чтобы на Марсе были океаны, ему требовалась гораздо более плотная атмосфера, чем сегодняшняя. И, вероятно, какое-то время так и было.
Древний Марс когда-то мог иметь атмосферу, почти такую же плотную, как земная. Действуя как одеяло, он сохранял бы тепло на молодой планете, если бы содержал достаточно углекислого газа, чтобы создавать с его помощью парниковый эффект — тот самый, что сегодня, по мнению ученых, так вредит Земле.
В поисках давно потерянных берегов
Береговая линия любого водоема оставляет неизгладимый след. Поверхность Марса проанализировали с помощью стратиграфии — этот раздел геологии изучает, как движется вода и формируются отложения. На Земле этот процесс образует пляжи и песчаные отмели. На Марсе он оставил явные признаки не только существования древнего океана, но и резкого изменения уровня моря в регионе, известном как хребты, или гряды, Эолиды (Aeolis Dorsa).
Возраст этого геологического образования оценивают примерно в 3,5 миллиарда лет. Однако считалось, что Марс утратил свои океаны 3,7 млрд лет назад, в ноаховский период своей истории. То есть, похоже, древние океаны сохранились и в следующую эпоху — ее называют гесперианской. Но эта эпоха была периодом катастроф, во время которого марсианский климат резко изменился (с геологической точки зрения).
Теплые и приятные дни раннего Марса прошли, уступив место холодному и сухому климату, и в итоге он стал тем Марсом, который мы знаем сегодня. Поверхностные воды замерзли, оставив оставшуюся жидкость в виде водоносных горизонтов под землей, а огромная масса воды сформировала ледяную шапку на южном полюсе Марса.
Вода из камня
По одной из версий, в "потере" Марсом воды и большей части атмосферы виновато исчезновение его магнитного поля. Без этой защиты солнечный ветер постепенно разрушал атмосферу, хоть и ушли на это миллионы лет. А без атмосферы вода испарилась или замерзла. Все это усугублялось еще и тем, что Марс относительно невелик. Его гравитации не хватало, чтобы удержать на поверхности водяной пар.
Однако это только одно из объяснений того, куда делись океаны Марса. Фактически большая часть этой древней воды все еще может находиться прямо на Марсе. Вот только технически это уже не вода: некоторые минералы могут удерживать воду внутри себя.
На Марсе вполне может находиться океан воды, запечатанной внутри того, что выглядит всего лишь камнем. Если марсианские породы так хорошо впитывают воду, это может означать, что древние океаны когда-то были намного больше и глубже, чем мы привыкли думать.
Вода на современном Марсе
Сегодняшняя реальность Марса — это холодный и сухой мир, но он не совсем лишен воды. Хотя жидкая вода может испаряться при низком давлении, условия на Марсе как раз подходят, чтобы твердый лед оставался на неопределенный срок.
Полярные ледяные шапки Марса хорошо известны тем, что они полны водяного льда. Но лед есть не только в этих зонах: изображение, полученное с помощью HiRise, показывает относительно недавний ударный кратер на Марсе. На снимке видно, что среди разбросанного материала, выброшенного в результате удара, местность усыпана глыбами льда! Похоже, что на Марсе под землей спрятано множество замерзшей воды.
