Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной - Робин Джордж Эндрюс
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Учитывая все это, можно взглянуть на низменности, преобладающие в северном полушарии планеты, и задуматься, не были ли они тоже когда-то заполнены водой, благодаря чему Марс и получил свою океаническую шапку. Но если вы выскажете такое предположение перед толпой ученых-планетологов, начнется перепалка: одни могут назвать ваши идеи ошибкой, в то время как другие с энтузиазмом согласятся. Проблема в том, что существует множество доказательств в пользу обоих версий, и часто неясно, какие из них более убедительны. Я сказал Грегг, что ввязался в эту дискуссию. «О, я бы не стала», – ответила она, нарочито покачивая головой.
Но как я мог устоять? Мы говорим о конце света, о планетарном апокалипсисе из-за обезвоживания. Как если бы Тихий океан внезапно испарился и исчез! Мы, конечно, хотим знать, как такое вообще возможно. А существовал ли на Марсе огромный северный океан или нет, имеет огромное значение для климата планеты и ее доброжелательного отношения к жизни, которая, по крайней мере в условиях Земли, чертовски любит воду.
Существует приличное количество доказательств в пользу существования северного океана. Вода может существовать не только в классическом виде H2O. Существует более редкая, более тяжелая версия воды, которая содержит более крупный вариант водорода, называемый дейтерием. Классической воде легче противостоять гравитации, в то время как тяжелой воде это сделать несколько сложнее. Естественное соотношение водорода и дейтерия известно ученым, поэтому тот факт, что в марсианской атмосфере сохранилось значительное количество дейтерия, позволяет предположить, что когда-то на Марсе было гораздо больше обычной воды, чем мы видим сегодня, – возможно, океан покрывал до 20 % марсианской поверхности [24].
Низина, безусловно, кажется удачным местом для размещения океана. По ее краям есть длинные, более или менее непрерывные линии, которые, по мнению некоторых, похожи на берега: это позволяет предположить, что на Марсе существовало несколько северных океанов с разным размером и расположением. Проблема в том, что они не все плоские и ровные, и это очень странно. Береговые линии на Земле плоские, потому что моря, которые они окружают, подчиняются гравитации и не прыгают вверх или вниз в произвольном порядке. Если бы вы шли вдоль береговой линии Марса, вы бы постоянно поднимались и опускались, причем на несколько километров. Как говорит Манга: «Фарсида настолько велика, что сильно изменяет поверхность Марса. То, что раньше было плоским, больше не такое». Когда Фарсида перестала увеличиваться, эти береговые линии стали сглаживаться.
Здесь также есть гигантские каналы [25], возраст которых составляет около 3,4 миллиарда лет, – по одной из версий, это каналы для оттока подземных запасов воды. Когда геологическая пробка была выдернута, катастрофические наводнения заполнили низменности, и так появились эфемерные океаны. 120-километровый кратер [26] в низинах также сравнивают с кратером Чикшулуб на полуострове Юкатан, шрамом, образовавшимся от удара того самого астероида, который погубил динозавров. Предполагается, что марсианский кратер образовался, когда метеорит пронесся через океан и врезался в морское дно, вызвав мегацунами, которые поднялись вверх по склону и оставили борозды в курганах и горах.
Но все эти данные оспариваются. Как бы Манга ни поддерживал идею северного океана, он также отмечает, что мы не знаем, насколько марсианская береговая линия должна быть похожа на земную. Кайт объясняет, что многие речные дельты могут быть чем-то совершенно другим, и даже те немногие, которые действительно напоминают дельты, не сливаются в бассейны, которые могли бы питать северный океан. Нидэм говорит, что не все эти каналы похожи друг на друга. В своей диссертации она изучала, как лава вымывает собственные каналы; некоторые черты «речного» рельефа могла сформировать расплавленная порода, а вовсе не вода. Конечно, на Марсе были найдены соленые минералы, оставшиеся после испарения больших скоплений стоячей воды. Но, как отмечает Ривера-Эрнандес, в северном полушарии их не нашли, а именно этого можно было бы ожидать, если бы там когда-то находился гигантский океан.
Многие утверждают, что на Марсе могли бы существовать постоянные водоемы, только если бы марсианская атмосфера была достаточно плотной. Существенная атмосфера с достаточным количеством парниковых газов, таких как вода и углекислый газ, могла бы поддерживать поверхность достаточно теплой, чтобы вода оставалась жидкой. Кроме того, атмосфера должна быть достаточно плотной, чтобы поддерживать высокое атмосферное давление. Повышенное давление предотвращает образование пузырьков – другими словами, испарение, превращение жидкостей в газ. Уберите атмосферу, и даже холодная вода может улететь в космос.
Здесь кроется самая большая загвоздка не только с северным океаном, но и с наличием каких-либо озер или рек на древнем Марсе: несмотря на множество доказательств существования проточной воды миллиарды лет назад, марсианская атмосфера была утрачена еще в эпоху формирования планеты. Миссия НАСА «Эволюция атмосферы и летучих веществ Марса» (MAVEN), запущенная в 2013 году, вышла на орбиту вокруг Красной планеты и изучила эволюцию ее атмосферы. Брюс Джакоски, главный исследователь MAVEN из Университета Колорадо, рассказал мне, что основной целью было выяснить, уходит ли сегодня атмосфера Марса в космос, как быстро и почему. «Если мы поймем эти процессы, то сможем попытаться экстраполировать их на прошлое», – говорит он.
Все планеты теряют свою атмосферу. Солнечный ветер, натиск заряженных частиц Солнца, уносит в космос маленькие кусочки земной атмосферы. Однако не стоит волноваться, ведь это ничтожно малое количество – отчасти благодаря магнитному полю нашей планеты, которое отклоняет значительную часть солнечного ветра и не дает нашей атмосфере просто разлететься, как конфетти во время урагана.
В настоящее время Марс теряет всего 1–2 килограмма своей хрупкой атмосферы в секунду, говорит Джакоски. Но миллиарды лет назад, когда Солнце, по всей видимости, было более тусклым, но выбрасывало мощные порывы солнечного ветра и ультрафиолетовое излучение, марсианская атмосфера теряла в 10 тысяч раз больше. Запертые в марсианских метеоритах газы, если сравнить их с современными измерениями, выполненными роботами [27, 28], позволяют предположить, что большая часть ранней атмосферы Марса была уничтожена всего через 500 миллионов лет или около того после его рождения. Если это правда, это означает, что Марс почти всегда был крайне холодной планетой с очень низким атмосферным давлением. Было бы невероятно трудно, если не невозможно, поддерживать долгоживущие речные системы, озера и океаны после того, как атмосфера улетучилась – и все же некогда влажные долины и бассейны свидетельствуют об обратном.
Так высохла планета или нет?
Большинство исследователей, с которыми я разговаривал, приходят к мысли, что Марс никогда не был теплым и влажным,
