Марсианская атмосфера, вероятно, никогда не была настолько толстой, чтобы долго удерживать температуру на поверхности планеты выше точки замерзания. Хотя топография Марса указывает на то, что в отдалённом прошлом жидкая вода затопила всю планету, появляется всё больше свидетельств, указывающих, что эти эпизоды были кратковременными и случайными, то есть в истории этого небесного тела не было фазы благоприятных условий для жизни.

Выделяют следующие признаки потоков воды на Марсе: слоистые отложения (возможно, древних озёр), каньоны и низменности со сложной поверхностью, изваянной, очевидно, крупными наводнениями. Эти следы побудили учёныхпредположить, что холодная и сухая Красная планета некогда была тёплой и влажной. Следовательно, она обладала куда более мощной атмосферой, нежели сегодня. Увы, планетолог Эдвин Кайт из Принстонского университета (США) и его коллеги считают это маловероятным.
Всё дело в кратерах. (Изображение Antoine Lucas / NASA / JPL / Univ. Arizona.)

Исследователи не спорят с тем, что в прошлом бывали тёплые и влажные периоды, однако ни один из них не продолжался больше нескольких тысяч лет. Доказательством тому служат кратеры: если бы Марс обладал сколько-нибудь плотной атмосферой, попадавшие в неё относительно маленькие тела испарялись бы (как это происходит сейчас на Земле), однако мы видим, что они падали на поверхность.

На основании данных аппарата Mars Reconnaissance Orbiter учёные составили каталог более чем 300 кратеров, охватив 84 тыс. км² в районе экватора планеты. 10% кратеров этой области, практически не изменившейся за последние 3,6 млрд лет, имеют диаметр 50 м и менее. Кроме того, диаметр примерно 10% объектов, которые сочтены остатками древних кратеров, не превышает 21 м.

Затем исследователи провели моделирование метеоритной бомбардировки Марса с использованием различных показателей плотности атмосферы. Поскольку размер кратера зависит от угла столкновения и скорости метеорита, диаметр кратера не позволяет судить о плотности атмосферы. Поэтому важен не размер отдельных кратеров, а распределение размеров.

Специалисты пришли к выводу, что в древности атмосферное давление на поверхности Марса превышало нынешний показатель не более чем в 150 раз. Это примерно втрое меньше того, что нужно для длительного удерживания температуры выше точки замерзания, подчёркивает астробиолог Санджой Сом из Института космических исследований «Голубой мраморный шарик» (США).

«Превосходная статья, — радуется планетолог Джеймс Хэд из Университета Брауна (США). — Подтверждены исследования, показавшие, что древний Марс был холодным».

«Ясно, что Марс был влажным, но вот насколько там было тепло?..» — уточняет г-н Сом.

Г-н Кайт и его коллеги предлагают считать, что иногда Марс всё-таки бывал тёплым. Периодические изменения в наклоне его оси, возможно, приводили к нагреванию планеты и появлению относительно толстой атмосферы. Кроме того, атмосфера могла временами насыщаться парниковыми газами (в результате вулканической активности) и газами, произведёнными в ходе столкновений с крупными метеоритами (энергия сильного взрыва способна испарить летучие вещества в упавшем теле и в соседних породах планеты).

Г-н Хэд подчёркивает, что и одно, и другое явление способно вызвать утолщение атмосферы на несколько десятилетий или даже веков. Этого вполне достаточно, чтобы на поверхности Марса появилась жидкая вода. Согласно одному из анализов, метеорит диаметром 200 м мог бы повысить атмосферное давление настолько, что температура находилась бы выше точки замерзания приблизительно в течение века.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Подготовлено по материалам Nature News. Изображение на заставке принадлежитShutterstock.                                                 Дмитрий Целиков