Марс был похож на Землю: NASA объяснило, что и когда пошло не так

Фото: Getty Images

NASA представило результаты новых исследований, которые объясняют, как Марс прошел путь от планеты с водой и густой атмосферой до холодной пустыни. Ключевые данные собрал орбитальный аппарат MAVEN, который уже много лет исследует верхние слои атмосферы Красной планеты. Об этом сообщило издание earth.com.

Ученые напоминают: в далеком прошлом Марс выглядел совсем по-другому. На его поверхности существовала жидкая вода, атмосфера была более плотной, а водяной пар — распространенным. Именно поэтому планета могла выглядеть значительно «голубее», чем сейчас. Об этом свидетельствуют орбитальные снимки и геологические данные — древние речные долины, озерные впадины и гигантская система каньонов протяженностью более 3000 миль, формирование которых невозможно без длительного воздействия проточной воды.

Исследование возглавила планетарный физик из Университета Колорадо в Боулдере, главный исследователь миссии MAVEN Шеннон Карри. Ее команда изучала, как солнечный ветер и излучение постепенно уничтожали атмосферу Марса после того, как планета потеряла глобальное магнитное поле. По оценкам ученых, это произошло более 4 миллиардов лет назад, после чего верхние слои атмосферы оказались без защиты от заряженных частиц Солнца.

Отдельное внимание исследователи уделили явлению атмосферного распыления. Речь идет о процессе, когда тяжелые ионы солнечного ветра врезаются в атмосферные атомы и буквально выбивают их в открытый космос. MAVEN впервые позволил зафиксировать этот механизм напрямую — в частности через измерения аргона в марсианской атмосфере. Это стало прямым подтверждением гипотезы, которую ранее выводили только из анализа изотопов.

Параллельно аппарат зафиксировал активную утечку водорода — легкого элемента, образующегося при распаде молекул воды в верхних слоях атмосферы. Интенсивность этого процесса меняется в зависимости от сезона и резко возрастает во время глобальных пылевых бурь. Именно потеря водорода, по данным последних исследований, сейчас является главным фактором постепенного исчезновения остатков воды на Марсе.

Данные с поверхности планеты только усиливают эту картину. Марсоход Curiosity в кратере Гейла обнаружил мелкозернистые осадочные породы, указывающие на существование длительного озера с нейтральной кислотностью, низкой соленостью и доступными химическими элементами — условиями, которые на Земле считают благоприятными для микробной жизни. В то же время Perseverance исследует древнюю дельту в кратере Джезеро — место, где когда-то река впадала в озеро. Именно дельты способны сохранять органические молекулы и тонкие осадочные слои, поэтому являются перспективными для поиска следов древней жизни.

Геологи интерпретируют слоистые отложения в кратерах Гейла и Джезеро как доказательства повторяющихся климатических циклов — периодов влажности и засухи. Анализ этих слоев помогает установить, когда поверхностная вода еще была стабильной, и проследить этапы постепенного высыхания планеты.

Соединив современные темпы потери атмосферы с моделями значительно более активного солнечного ветра у молодого Солнца, ученые пришли к выводу: Марс потерял значительную часть своей первичной атмосферы. В результате атмосферное давление упало до уровня, при котором жидкая вода больше не могла долго существовать на поверхности.

Сегодня атмосфера Марса чрезвычайно разрежена и состоит преимущественно из углекислого газа, с примесями азота, аргона и кислорода. Из-за этого небо планеты имеет тусклый красноватый оттенок, а поверхность остается уязвимой к космической радиации. Глобального магнитного поля Марс больше не имеет — лишь отдельные участки коры, в основном в южных высокогорьях, сохранили намагниченность как отголоски активного прошлого.

По словам Шеннон Карри, результаты миссии MAVEN сочетают малозаметные процессы в верхних слоях атмосферы с масштабными климатическими изменениями, следы которых и сегодня видны в марсианских долинах, озерах и высохших руслах. Именно эта медленная, но непрерывная потеря атмосферы, отмечают в NASA, и стала ключом к пониманию того, как некогда водяной Марс превратился в планету, которую мы видим сейчас.

Карпова Рада
Журналист AOinform