Гидросфере, как и вообще геологической (ареологической) истории Марса посвящено было уже много публикаций на канале. Но в большинстве случаев в статьях описывались результаты реконструкции событий на планете. Сейчас же стоит затронуть вопрос о наблюдательных данных, лежащих в основе моделей. Благо, в последние годы, благодаря активности марсоходов собрано было и много новой информации.
...И первый вопрос, откуда вообще известно, что на Марсе была (и остаётся, хотя и не в жидкой форме) вода? Известным это считается с XIX века, однако, тогда базой для выводов стала неправильная трактовка наблюдений. Видя рост и таяние полярных шапок, астрономы, руководствуясь очевидной аналогией с Землёй, полагали, что шапки состоят из водяного льда… И это, в принципе, так, но именно видимый лёд на Марсе, всё-таки, углекислый.
Так что, первым действительным подтверждением существования в прошлом на Марсе гидросферы стали сделанные межпланетными станциями снимки поверхности планеты. Помимо «Сфинкса», «пирамид» и прочих занимательных артефактов изображения, на фотографиях были видны «речные русла» – грандиозные, в 50 раз превосходящие русло Амазонки.
Много позже, более подробная съёмка поверхности позволила установить, отследив, откуда бралась и куда текла вода, что проделали каньоны не реки, а стоковые потоки, возникавшие уже в эпоху высыхания Марса в результате растапливания горных ледников и вечной мерзлоты извержениями. Но тогда на снимках проявились уже и настоящие речные русла, – куда менее впечатляющие, однако, узнаваемые, – с притоками и дельтами, свидетельствующими о том, что река существовала миллионами лет.
Тогда же удалось найти на Марсе и моря, – даже океан. По прибойной полке. На Земле постоянное воздействие волн вытачивает тянущиеся иногда на сотни километров шельфы. В исполнении Марса всё это смотрится не так мощно, – но след всё равно остался… Да что на Марсе, – на Тритоне удалось рассмотреть полки, миллиард лет назад выбитые волнами жидкого азота.
...Естественно, сообщение не нужно понимать так, будто полка ясно видна везде. Но кое-где видна, что позволяет определить уровень океана, а значит и его форму, – следуя закону сообщающихся сосудов, вода всюду должна была доходить до этой отметки. Так что, видимую на карте форму марсианских океанов реконструировать оказалось легко. Марс – очень консервативная планета, рельеф которой существенным образом не менялся 4 миллиарда лет, и оставался полностью неизменным последние 3 миллиарда…
Откуда это известно? Из плотности кратерирования. Любой желающий может рассмотреть снимки поверхности Марса и убедиться, что она покрыта кратерами густо и почти равномерно. Специалист же, прибегнув к услугам вычислительной техники, способен по плотности кратеров многое о возрасте поверхности сказать… Однако, оценка будет весьма приблизительной. Фактически, утверждать можно было, что моря на Марсе (как и на Земле) появились более 4 миллиардов лет назад, – до того, как сформировалась современная кора планеты. Исчезли же они где-то между 3.5 и 2.5 миллиардами лет назад.
...Почему и куда исчезли? Интенсивность извержений на Марсе, – а она может быть оценена непосредственно, поскольку застывшие потоки лавы никуда не делись, – всегда была невелика, сравнительно с земными стандартами. Лёгкая планета быстро остыла, так что, запасы газов (и водяного пара) перестали восполняться. Атмосфера, некогда плотная (в 3-5 раз плотнее современной земной, – но первичная атмосфера самой Земли была в 40 раз плотнее) рассеялась и вымерзла. После же падения давления, вода испарилась. Примерно половина её, – это установлено по соотношению дейтерия и протия, – разложилась солнечным ветром. После чего водород покинул Марс, кислород же вступил в реакции с породами. В частности, окислив железо в космической пыли, он придал пескам планеты ржавый оттенок… Вторая же половина воды, видимо, ушла в мерзлоту.
И вот это «видимо», – одна из гипотез, проверенных и подтверждённых исследованиями последних лет. Ведь мы знаем, – объём океана поддаётся прямому расчёту на основании наблюдений положения береговой линии, – сколько воды на Марсе было. Знаем, – из соотношения изотопов водорода, – сколько потеряно. Следовательно, знаем сколько осталось, – много. В среднем под каждой точкой марсианской поверхности должно быть 40 метров чистого льда.
...Но это – в среднем. Исследование методом радиолокационного зондирования полярных шапок Марса показало, что основная масса воды сосредоточена в них. И не в форме ледников, подобных антарктическим. Полярные шапки Марса, скорее, похожи на торт из слоёного теста, в котором пласты грязного льда перемежаются с пластами промёрзшей глины. Достигающая толщины более 3 километров структура сформирована десятками таяний и замерзаний, при которых слой выпавшего снега заносился пылью.
Предположительно, – новость то подтверждается, то опровергается, в глубинах шапок могут быть и скопления жидкой воды… Происхождение их, впрочем, не очень понятно, так как на глубине 1.5 километров возле полюса Марса лёд не может растапливаться жаром недр, как в Антарктиде – на вполне ещё горячей Земле. С другой же стороны, исходя из механизма формирования полярной шапки, и высокой концентрации солей там взяться не от куда.
...Вообще же, вечная мерзлота на Марсе наличествует в толще осадочных пород везде. Хотя, на большей части площади планеты слой её изменяется не десятками метров, а десятками миллиметров. Что не мешает даже в экваториальной зоне обнаруживаться и внушительным, в некоторых случаях размером с Ладогу, скоплениям льда, – находящимся на глубине десятков метров (а в одном случае всего метра) под пылью «замёрзшим озёрам». В действительности, впрочем, тоже не содержащим чистого льда, – только грязь разного состава и консистенции…
Но вот там-то, – на месте высыхания водоёмов, – могла скапливаться препятствующая замерзанию воды соль. Да и температура вблизи экватора, всё-таки, выше.
Вопрос о наличии на Марсе жидкой воды всё ещё остаётся открытым, – но в настоящий момент не назрели ещё предпосылки даже для поиска водоёмов. Таковой подразумевает куда более чёткое – теоретическое – представление о природе и механизме возникновения данных объектов. Лишь создание модели позволит понять, где на Марсе жидкую воду стоит искать.