Загадка Марса
Одна из самых интригующих загадок современной планетологии – это превращение Марса из потенциально обитаемой планеты в холодную, безжизненную пустыню. Древние речные русла и озёрные бассейны на его поверхности говорят, что когда-то на Красной планете был достаточно тёплый климат и жидкая вода. Но как и почему Марс утратил свою пригодность для жизни, в отличие от Земли?
Новое исследование Чикагского университета предлагает объяснение такой планетарной трансформации.
У Марса и Земли много общего: обе планеты – каменистые, богаты углеродом и водой, расположены в «обитаемой зоне» Солнечной системы. Тем не менее, их судьбы резко разошлись. К счастью, Марс сохранил «следы» экологической катастрофы в своих породах. Современный этап изучения Марса – это настоящий «золотой век» марсианской науки: марсоходы на поверхности планеты и орбитальные аппараты, обеспечивают беспрецедентный объём данных о её геологическом прошлом.
Саморегулирующаяся пустыня
Для поддержания благоприятных условий на планете нужны не только первичные предпосылки, но и устойчивые механизмы саморегуляции. У Земли такая система основана на углеродном цикле: углекислый газ в атмосфере создаёт парниковый эффект, но его избыток связывается в земных породах, предотвращая перегрев. Вулканическая активность возвращает углерод обратно в атмосферу, поддерживая баланс. И так миллионы лет.
На Марсе, вероятно, тоже существовал подобный цикл, но самоограничивающийся. Постепенное увеличение яркости Солнца (около 8% за миллиард лет) могло вызвать таяние льда и появление жидкой воды. Эта вода, как и на Земле, взаимодействуя с углекислым газом атмосферы, способствовала образованию карбонатных пород, что в свою очередь, приводило к истощению атмосферы и понижению температуры. Только в отличие от Земли, Марс сейчас находится в состоянии вулканического покоя. И это препятствует возврату углерода в атмосферу.
То есть, цикл на Марсе состоит из коротких сравнительно тёплых периодов жидкой воды и очень длительных (около 100 миллионов лет) эпох ледяной пустыни, что естественно губительно для жизни. Саморегулирующийся механизм Марса, в отличие от Земли, ведёт к быстрому переходу в пустынное состояние.
Разгадка тайны исчезнувшей атмосферы
Чтобы на Марсе была жидкая вода, нужна более плотная атмосфера, состоящая из парникового газа, например, углекислого. Но его практически нет. В течение многих лет учёные искали, куда делся марсианский углерод. И вот пазл сложился.
Подсказкой стало открытие марсоходом Curiosity тех самых пород, богатых карбонатными минералами. Они – результат взаимодействия углекислого газа с водой и подтверждают гипотезу о поглощении углерода из атмосферы.
Догадки были давно, но первые испытания марсохода карбонатных пород не выявили. И только сейчас они обнаружены на горе Шарп. Дальнейшие исследования должны показать их распространённость на планете, что позволит оценить масштабы поглощения углекислого газа и уточнить модель эволюции климата Марса.