Марс представляет собой сухую, засушливую пустыню. Однако многочисленные геологические данные свидетельствуют о том, что миллиарды лет назад по поверхности Красной планеты текла вода. Эта вода могла создать благоприятную среду для жизни в том виде, в котором мы ее знаем. Но было ли у этой жизни время, чтобы появиться и развиться? Исследование ставит это под сомнение.
Как Марс потерял всю свою воду?
По сравнению с Землей Марс имеет небольшие размеры и меньшую массу. В результате у планеты сформировалось ограниченное гравитационное поле. Эта особенность привела к значительным последствиям: большая часть азота, содержащегося в его атмосфере, быстро улетучилась. Затем планета быстро охладилась, что привело к застыванию ее ранее жидкого ядра. В результате Марс потерял свое магнитное поле.
Без защитного магнитного поля Марс оказался под воздействием солнечного ветра, который постепенно разрушал его атмосферу. В то же время снизилась вулканическая активность, поскольку вулканы действуют как водосбросы, высвобождая избыточную энергию. Сокращение вулканической активности в конечном итоге предотвратило выделение газов, особенно углекислого газа, который необходим для поддержания плотной атмосферы.
Отсутствие дополнительного азота и углекислого газа препятствовало обновлению марсианской атмосферы. Оставшиеся газы в итоге растворились в жидкой воде, что привело к падению атмосферного давления. Пониженное атмосферное давление затрудняет поддержание воды в жидком состоянии. В результате марсианская вода постепенно превратилась в пар. Солнечное излучение способствовало разложению молекул воды в верхних слоях атмосферы.
Ученые полагали, что жидкая вода, тем не менее, текла по поверхности Марса в течение длительного времени, возможно, даже миллионов лет. Эта идея основывалась на различных геологических наблюдениях, таких как наличие сети долин, ископаемых рек и высохших озерных русел, а также свидетельств наличия минералов, образовавшихся в присутствии воды. Эти наблюдения свидетельствовали в пользу существования жизни. Однако новые исследования ставят под сомнение это представление.
Влажное прошлое оказалось короче, чем ожидалось
Последние данные, полученные в результате лабораторного моделирования и полевых наблюдений, указывают на то, что овраги, наблюдаемые на Марсе, могут быть результатом таких процессов, как взрывное испарение углекислого льда, а не длительного действия жидкой воды.
Эта гипотеза основана на том, что во время марсианских зим углекислый газ, присутствующий в атмосфере, застывает и образует углекислый лед. Когда с приходом весны температура повышается, этот лед может сублимировать непосредственно в газ, не переходя в жидкое состояние. Этот процесс особенно взрывоопасен из-за низкого атмосферного давления на Марсе, что приводит к образованию потоков материала, похожих на селевые потоки, наблюдаемые на Земле.
Исследователи смоделировали эти условия в лаборатории, чтобы лучше понять процесс сублимации углекислого льда в имитированной марсианской среде. Эксперименты показали, что этот процесс может формировать марсианский ландшафт подобно действию воды, что ставит под сомнение происхождение некоторых оврагов, наблюдаемых на Красной планете.
Это открытие имеет важные последствия для поиска жизни на планете. Оно предполагает, что периоды, в течение которых на Марсе могли сохраняться условия, благоприятные для жизни, по крайней мере на поверхности, могли быть короче, чем считалось ранее. Конечно, это не означает, что Марс был полностью лишен воды, просто ее роль в формировании ландшафта могла быть менее значительной, чем считалось ранее.
Подробности исследования опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.
