Новые свидетельства того, что на Марсе существовал океан

Снимок MRO, отображающий следы, вырезанные потоками воды в скальных породах на Марсе.

С некоторых пор учёным стало известно, что условия на Марсе были намного теплее, чем сейчас. Однако между 4,2 и 3,7 млрд лет назад марсианская атмосфера постепенно исчезла, превратив её поверхность в холодное и сухое место, которым мы его знаем сейчас. Даже после множества автоматических миссий, посланных на Марс и подтвердивших наличие на его поверхности древних озёр и рек, пока не ясно как много воды было на Марсе в древности.

Одним из самых важных из нерешённых вопросов в исследованиях Марса является наличие больших морей и океанов в низменностях на северном полушарии планеты. В соответствии с новым международным исследованием учёных, сеть древних рек в долине Hypanis на самом деле являлась речной дельтой: наличие геологических признаков указывает на то, что эта речная система когда-то впадала в марсианское море.

В публикации, озаглавленной как «дельта долины Hypanis: последнее море на раннем Марсе?», которая появилась недавно в журнале «Earth and Planetary Science Letters», международная команда исследователей опубликовала исследование морфологии и структуры осадочных пород этой местности по данным со снимков «Марсианского разведывательного спутника» (MRO) и зонда «Марс Одиссей».

Эта дельта реки отделяла южные нагорья от северных низменностей, где вероятно существовал океан (согласно теории, которая пока не доказана). Основываясь на снимках с камеры высокого разрешения MRO (HiRISE) и инфракрасной камеры зонда «Марс Одиссей» (THEMIS) команда нашла неопровержимые доказательства того, что когда-то вода покрывала треть северного полушария этой планеты.

Снимок изображает области наноса осадочных пород в долине Hypanis.

Так описывает это исследование Джоэл Девис – доктор наук и член группы исследований поверхностей планет Музея естественной истории, а также соавтор работы, объясняющей недавний пресс-релиз музея:

Марсианские океаны, вероятно, имели схожий с земным круговорот воды, включающий реки, озёра и океаны: все они участвовали в общепланетарном круговороте воды. Мы считаем, что этот, подобный земному гидрологический цикл, существовал на планете ещё 3,7 млрд лет назад и начал останавливаться вскоре после этого. Наше исследование не является окончательным доказательством наличия океана, но обнаруженные нами геологические признаки на Марсе очень трудно объяснить без его наличия.

Определение того, были ли на Марсе водоёмы со стоячей водой в прошлом, является нелёгкой задачей из-за отсутствия очевидных признаков озёр и океанов на его поверхности (таких как мелкозернистые песчаные отложения или чёткие береговые линии). В итоге учёным приходится искать другие признаки водных потоков и отложений песка, где и выходит на сцену признаки наноса осадочных пород.

В данном случае дельта реки была обнаружена по признакам наноса, медленно движущегося или неподвижного водоёма: подобными признаками в частности является образование наносами небольших островов в устье реки. Дельты рек и раньше находили на Марсе, но это были впадения в озёра, образованные от ударных кратеров.

Как должно было выглядеть озеро в кратере Гейла в представлении художника.

Показательным примером в данном случае является то, что марсоход Кьюриосити (изучающий кратер Гейла с 2012 года) обнаружил множественные свидетельства того, что кратер когда-то был озером. Эти доказательства включают в себя глинистые минералы в основании горы Шарпа, а также осадочные отложения и каналы, обнаруженные в стенах кратера, которые могут быть объяснены только течением воды сквозь них.

Благодаря этому исследованию учёные теперь могут с уверенностью сказать, что долина Hypanis имела когда-то достаточно большой водоём стоячей воды, чтобы называть его океаном. Исследование также показывает, как океан отступал со становлением климата более холодным и засушливым. Так, когда уровень в океане упал на 500 метров, дельта Hypanis начала расти вширь.

Также они определили, что примерно 3,6 млрд лет назад водная система здесь высохла и исчезла, что вполне согласуется с хронологией потери Марсом атмосферы в тот же период. С тех пор вода не существовала здесь в иных формах нежели лёд – за исключением подповерхностного озера, открытого недавно у южного полюса планеты.

Учёные смогли оценить скорость потери Марсом воды, измеряя запасы воды и скорость процессов гидродеоксигенирования 4,3 млрд лет назад и сейчас.

Доктор Питер Фоудон, являющийся научным сотрудником Открытого университета и ведущим автором исследования, так описывает его:

Исследование вносит существенный вклад в наше понимание климата на раннем этапе истории Марса, в котором, как нам известно, был период с круговоротом воды подобным земному, но в последствии климат похолодал и на Марсе появились пустынные ландшафты, что произошло за довольно короткий промежуток времени. Мы хотели бы получить больше информации о том, как много речных дельт существовало на Марсе, чтобы мы могли определить положение и размеры его древних морей.

Это исследование не только предоставляет окончательные доказательства присутствия океана на Марсе, но также и говорит о том, что его береговая линия близка к местам посадки марсоходов Марс-2020 и Экзомарс которые должны попасть на Марс уже спустя пару лет. Факт присутствия в этом регионе океана увеличивает шансы марсоходов найти следы жизни на Марсе в прошлом, что как раз и является их основной целью исследований.

На протяжении последних столетий наше представление о Марсе кардинально менялась: когда-то считалось что она пересечена водными каналами и населена «маленькими зелёными человечками», первые же автоматические станции увидели на «красной планете» враждебный жизни замороженный ландшафт. Однако исследования последних десятилетий показывают, что Марс мог поддерживать жизнь в прошлом.

И хотя сейчас на Марсе может быть есть, а может и не быть жизни, Марс всё равно остаётся динамичным и увлекательным местом, которое может много рассказать об истории и эволюции нашей Солнечной системы. Тем не менее, если на «красной планете» всё же есть микроорганизмы, марсоходы Марс-2020 и Экзомарс, вероятно, станут теми, кто их обнаружит.