Куда исчезли океаны Марса? Новое исследование проливает свет на двухсотлетнюю загадку

Красная планета Марс на протяжении веков будоражит воображение человечества. Когда-то, миллиарды лет назад, этот ныне холодный и пустынный мир был гораздо более влажным. По его поверхности текли полноводные реки, существовали обширные озера и, возможно, даже целые океаны. Следы этой бурной водной активности — высохшие русла, дельты рек и береговые линии — до сих пор видны на марсианских ландшафтах, служа немыми свидетелями былого гидрологического изобилия. Однако главный вопрос, который мучает ученых уже не одно десятилетие: куда делась вся эта вода? Что превратило потенциально обитаемый мир в безжизненную пустыню, какой мы ее видим сегодня?

Вода на Марсе

Существовало множество гипотез, пытающихся объяснить это «великое марсианское высыхание». Одни предполагали, что вода улетучилась в космос вместе с большей частью атмосферы планеты, которая не смогла удержать ее из-за слабого магнитного поля и низкой гравитации. Другие считали, что значительная часть воды замерзла и теперь скрывается в виде льда под поверхностью и в полярных шапках.

Каждая из этих теорий имела свои сильные и слабые стороны, но полной и исчерпывающей картины того, как именно Марс потерял свои водные запасы, до недавнего времени не существовало. Загадка водного цикла древнего Марса оставалась одной из ключевых в планетологии.

И вот недавнее исследование, проведенное двумя аспирантами из Техасского университета в Остине, Мохаммадом Афзалом Шадабом и Эриком Хайаттом, добавило важный недостающий фрагмент в эту сложную мозаику. Их работа, опубликованная в журнале Geophysical Research Letters, проливает новый свет на судьбу марсианской воды и предполагает, что значительная ее часть могла не просто исчезнуть, а «спрятаться» глубоко под поверхностью планеты. Это открытие может кардинально изменить наше понимание эволюции климата Марса и его потенциальной обитаемости в прошлом.

Используя сложные компьютерные модели, основанные на данных о геологии и топографии древнего Марса, Шадаб и Хайатт оценили, сколько времени потребовалось бы воде, чтобы просочиться с поверхности вглубь марсианской коры, достигая глубоких подземных водоносных горизонтов — аквиферов. Их расчеты показали, что на раннем Марсе этот процесс инфильтрации мог занимать от 50 до 200 лет.

Для сравнения, на Земле вода может достичь грунтовых вод всего за несколько дней. Такая медленная, но неотвратимая утечка поверхностных вод в недра планеты могла сыграть ключевую роль в ее постепенном обезвоживании.

Океаны Красной планеты

Самое поразительное в их исследовании — это оценка объемов воды, которая могла таким образом уйти под землю. По расчетам ученых, количество воды, просочившейся под поверхность, было достаточно велико, чтобы покрыть всю планету слоем глубиной не менее 90 метров. Это означает, что значительная доля общего водного бюджета Марса могла не улетучиться в космос, а остаться заключенной в его коре.

Это открытие помогает исследователям построить более четкую картину полного водного цикла Марса, включая процессы испарения, конденсации и осаждения. Знание того, как вода перемещалась через кору планеты, может помочь оценить, сколько ее было доступно для испарения, выпадения в виде дождя и заполнения древних озер и океанов.

Сегодня Марс в основном сух, по крайней мере на поверхности. Но 3–4 млрд лет назад, примерно в то время, когда на Земле зарождалась жизнь, океаны, озера и реки вырезали долины в горах и кратерах Марса и оставили отпечатки береговых линий на скалистой поверхности. В конечном итоге вода Марса пошла по иному пути, чем земная. Большая ее часть сейчас либо заперта в коре, либо была потеряна в космос вместе с атмосферой Марса.

Понимание того, сколько воды было доступно у поверхности, могло бы помочь ученым определить, находилась ли она в нужных местах достаточно долго, чтобы создать химические ингредиенты, необходимые для жизни. Новые данные предполагают, что поверхностные водоемы на раннем Марсе, будь то океаны или большие озера, были весьма эфемерными. Как только вода попадала в грунт на Марсе, она, по сути, исчезала навсегда, не возвращаясь обратно в атмосферу через испарение и осадки, как это происходит на Земле.

Тем не менее исследователи отмечают, что их выводы не являются исключительно плохой новостью для поисков потенциальной жизни на Марсе. Если вода, просачиваясь в кору, не терялась в космосе, это означает, что она могла сохраняться в жидком виде под поверхностью, защищенная от суровых условий на поверхности (низких температур, ультрафиолетового излучения). Эти подземные резервуары могли бы служить потенциальными оазисами для микробной жизни.

Более того, эти знания могут однажды оказаться важными для будущих исследователей, ищущих скрытые водные ресурсы для поддержания человеческого поселения на Красной планете. Таким образом, двухсотлетняя драма исчезновения марсианских океанов, возможно, имела не столь трагичный финал, как считалось ранее, оставляя надежду на то, что вода — и, возможно, жизнь — все еще могут быть найдены в глубинах этой загадочной планеты.