Коллектив авторов - Космос. От Солнца до границ неизвестного

В 2015 году эта идея нашла подтверждение. С помощью спектрометра, установленного на станции Mars Reconnaissance Orbiter (Марсианский разведывательный спутник, MRO ), орбитального аппарата НАСА, проанализировали отраженный солнечный свет. Это дало возможность определить состав минералов, лежащих на поверхности. Спектральные данные, полученные в четырех точках на поверхности, где регулярно наблюдаются характерные вытянутые структуры, выявили наличие гидратированных солей – скорее всего, хлорнокислого магния, хлорноватокислого магния и хлорнокислого натрия.

Если бы удалось подтвердить, что по поверхности Марса действительно текут реки соленой воды, это добавило бы НАСА решимости заняться более упорными поисками жизни на Красной планете. В пустыне Атакама – она относится к числу мест на Земле, наименее приспособленных для жизни – найдены колонии микробов, выживающих за счет влаги, созданной солями, поглощающими воду из атмосферы. Оптимисты полагают, что подобные микробы могут жить и на Марсе.

А что если загадочные темные струи вовсе не водяные? Ведь на Марсе очень трудно растопить лед или извлечь его из разреженной и сухой атмосферы. Структуры, которые хочется принять за воду, могут оказаться песчаными ручейками – они могут перемещаться по поверхности под действием солнечного света.

Фредерик Шмидт и его коллеги из Университета Париж-юг 11 считают, что мы имеем дело с песчаными лавинами – похожие структуры можно наблюдать на земных дюнах в ветреный день. На Марсе они появляются из-за бесконечной игры света и тени. Солнечный свет нагревает только верхние слои песка, а более глубокие слои остаются холодными. Из-за температурного градиента изменяется давление в крошечных пузырьках газа, окружающих крупинки песка, и газ смещается вверх. Это в свою очередь подталкивает и приводит в движение крупицы песка и почвы, заставляя их скользить вниз по марсианским склонам. Этот эффект должен быть наиболее ярко выражен в тех местах, которые в полдень находятся в тени, отбрасываемой крупными валунами или выступами обнаженных пород. Затем контраст между охлажденным песчаным верхом и все еще теплыми нижними слоями создаст второй температурный градиент, смещая газ и песок еще дальше.

В конце 2017 года провели дополнительный анализ изображений, полученных орбитальным аппаратом MRO. Анализ подтвердил: да, лавины, скорее всего, не водяные. Темные линии появляются только на достаточно крутых склонах, где сухие песчинки могут скатываться подобно тому, как это происходит на песчаных дюнах. По мнению Колина Дандаса, ведущего научного сотрудника Астрогеологического научного центра Геологической службы США (Флагстафф, штат Аризона), новые данные свидетельствуют о том, что ныне Марс – сухая, обезвоженная пустыня.

Если подтвердится, что вновь и вновь возникающие косые линии создаются не водой, это значительно пошатнет наши надежды найти на Марсе организмы-аборигены и усложнит колонизацию Марса будущими поселенцами.

Прошлое Марса также остается для нас загадкой. У Марса есть ледяные шапки и, судя по всему, когда-то не было недостатка в жидкой воде. Глинистые минералы, а также остатки озерных и речных отложений однозначно подтверждают: в период времени, который начался 4 миллиарда лет назад и закончился 3,5 миллиарда лет назад, на Марсе текли полноводные реки и, вероятно, плескался внушительных размеров океан. Сохранились приметы того, что на береговую линию обрушивались гигантские цунами.

Альберто Файрен и его коллеги из Астробиологического центра в Мадриде применили метод тепловой визуализации к изображениям, полученным орбитальным аппаратом НАСА «Марс Одиссей». Они внимательно изучили границу между низменностью, называемой Равнина Хриса ( Chryse Planitia ), и плоскогорьем Аравийская Земля ( Arabian Terra ). Лед и булыжники оказались сгруппированы так, словно они взбежали вверх по холмам, чтобы занять на возвышенности пространство в сотни километров. Такую картину трудно объяснить эффектами гравитационного притяжения, но ее вполне могло бы породить цунами. На поверхность Марса, например, мог упасть большой астероид – от этого удара образовался бы 30-километровый кратер – и стать причиной гигантского цунами. Волны от цунами, 50 м высотой, обрушились бы на побережье и погнали вверх скалы, сметая их на своем пути. Такова картина, созданная по результатам одной из компьютерных моделей.

И все же мы не можем понять, как именно вода могла существовать в жидкой форме на Марсе, когда красная планета была еще относительно молода. Ученые не могут разрешить эту загадку уже 40 лет. Она даже получила название «парадокс Марса». Если мы когда-нибудь найдем ответ, возможно, нам придется выкинуть множество учебников.

Проблемы начинаются с того, что условия на Марсе в то время были еще более суровыми. Даже сегодня средняя температура на планете составляет –61 °C, поскольку атмосфера разреженная, да и Солнце не сильно пригревает. Вода сосредоточена в ледяных шапках на полюсах. Миллиарды лет назад Солнце было моложе, оно не успело как следует разогреться, и на Марсе было еще холоднее.

Предположим, что точка замерзания воды на Марсе такая же, что и на Земле. Что могло растопить марсианский лед и заставить жидкую воду течь по поверхности планеты? Одно из правдоподобных объяснений заключается в том, что парниковые газы улавливали марсианское тепло так же, как это происходит на Земле. Газы могли поступать из разных источников, например при извержениях вулканов. Лучшая ловушка для тепла – углекислый газ, но и он не может нагреть планету до температуры, достаточной для жидкой воды. В любом случае, осадочные отложения, сформированные 3,5 миллиарда лет назад, показывают присутствие весьма незначительного количества углекислого газа.

Можно ли спасти ситуацию, добавив в атмосферу Марса немного метана или водорода? Нет. При малом количестве CO 2для тепловыделения содержание метана или водорода не имеет значения. Требуется плотная атмосфера, только она сможет защитить эти чувствительные парниковые газы от солнечного излучения.

Но, может быть, соли, содержащиеся в воде, способны сохранить ее в жидком состоянии даже при температурах ниже точки замерзания? Тогда много углекислого газа не понадобится. Однако и это объяснение не подходит. Пересоленная вода может сформировать реки и ручьи – по крайней мере, на Земле есть соленые реки, – но по-прежнему трудно объяснить, откуда взялась непроточная вода, следы которой отпечатывались в песчанике и известняке на протяжении миллионов лет. На Марсе с его холодной температурой просто не могло быть достаточного количества осадков, чтобы образовалась стоячая вода.