Книга: 100 великих загадок астрономии

Исчезнувшие реки Марса

Исчезнувшие реки Марса

«Тревожные сообщения поступают с Марса. Планету поразила глобальная засуха. Последние реки и озера испаряются. Обитающим здесь организмам грозит вымирание. Лишь талая вода полярных ледников может спасти хотя бы часть марсиан от гибели. В отчаянии они роют громадные каналы, по которым вода должна поступать из полярных районов в экваториальные области».

Подобная сводка новостей отнюдь не почерпнута из научно-фантастического романа времен Герберта Уэллса и Алексея Толстого. Нет, именно так сто лет назад представляли себе события, происходящие на Марсе, некоторые астрономы и, прежде всего, американец Персиваль Ловелл. Он самолично открыл на этой планете шесть сотен каналов (первым их заметил в 1877 году итальянский астроном Джованни Скиапарелли).

Давно признано, что каналы, так взволновавшие на рубеже XIX–XX веков и ученых энтузиастов, и доверчивую публику, были… оптическим обманом. Поразительным самовнушением тогдашних планетологов! На Марсе нет ни каналов, ни рек.

Русло марсианской реки

Тем большим было удивление астрономов в 1971 году, когда искусственные спутники Марса – «Маринер-9» (США) и «Марс-2 и -3» (СССР) – прислали изображения гигантских каньонов, потухших вулканов и, самое интересное, – речных русел. В ранний период своей истории Марс изобиловал водой. Особенно поражают русла рек, прорезавших когда-то восточную окраину бассейна Эллада, а также равнины Элизиум и Амазония. Здесь уже близ истока ширина рек достигала нескольких десятков километров, а к устью увеличивалась до сотен километров. Расчеты показали, что каждая из этих рек переносила когда-то в 10 тысяч раз больше воды, чем все крупные реки Земли, вместе взятые.

Очевидно, Марс был покрыт этой сетью рек достаточно долго, раз они сумели так разительно изменить ландшафт планеты – навечно прорезать в каменистом грунте громадные долины и каньоны. По-видимому, эти реки постоянно питались грунтовыми водами или дождевой водой. В пользу первой гипотезы говорит то, что, в отличие от рек нашей планеты, они почти всегда были полноводными уже от истока. Похоже, здесь изливались на поверхность обширные скопления грунтовых вод.

Впоследствии на Красной планете были обнаружены окаменевшие остатки речных дельт, а также многочисленные озера. Воды на Марсе – в далеком прошлом – все прибавлялось. Наконец, в 2010 году со страниц журнала «Nature Geoscience» американские астрономы сообщили о том, что значительная часть северного полушария Марса была покрыта океаном.

Исследователи из Колорадского университета во главе с Брайаном Хайнеком, проанализировав карту Марса, выявили 52 речные дельты, причем 29 располагались примерно на одной и той же высоте – на уровне тогдашнего океана, как предположили они. В общей сложности, он занимал 36 % тогда еще «Голубой планеты». Объем воды в нем оценивается в 124 миллиона кубических километров.

Кроме того, Хайнек и его коллеги заново пересчитали все русла марсианских рек. Их оказалось около 40 тысяч – в четыре раза больше, чем предполагалось прежде. При таком обилии рек, несомненно, выпадало большое количество осадков. Очевидно, в ту пору Марс ничем не отличался от нашей планеты. Для его природы был характерен круговорот воды, что создавало предпосылки для зарождения и развития жизни.

В какой же период истории Красной планеты существовали все эти реки и озера? Еще недавно считалось, что уже 4 миллиарда лет назад Марс лишился большей части своей атмосферы и превратился в ледяную пустыню. Однако сенсационные находки, сделанные в последние годы, заставили по-иному взглянуть на историю этой планеты.

Так, в 2010 году британские исследователи, проанализировав фотографии, присланные зондом «Марс Реконнесанс Орбитер», выявили несколько пересохших озер, которые были связаны друг с другом протоками. По числу кратеров в окрестности озер ученые определили, что им около 3 миллиардов лет.

Как предположил руководитель исследования Николас Уорнер, 4 миллиарда лет назад Марс вовсе не окончательно превратился в пустыню. Впоследствии время от времени наступали периоды потепления. Это могло быть вызвано вулканической деятельностью, падением крупных метеоритов или небольшим изменением орбиты, по которой обращался Марс. В такие периоды он снова был окружен плотной атмосферой, которая удерживала тепло. Планета прогревалась, начинал таять лед, скопившийся в грунте, и тогда русла высохших рек или бывшие озера вновь заполнялись водой.

На эту же догадку наводят и другие соображения. Например, на фотографиях, сделанных различными зондами, видно, что истоки марсианских рек зачастую находились в областях с «хаотическим» ландшафтом. Громадные каменные глыбы, лежащие повсюду, а также многочисленные расселины свидетельствуют о драматических событиях, разыгравшихся здесь. На Земле подобный ландшафт можно встретить в зонах вечной мерзлоты. Он образуется, когда почва оттаивает и начинает проседать. Очевидно, периоды потеплений знавал и Марс. Тогда лед, сковывавший грунт, таял. Вода изливалась на поверхность планеты, а обширные участки грунта проваливались.

По оценке немецкого астронома Герхарда Нойкума, на Марсе пять раз наблюдались периоды бурной вулканической активности, во время которых скопления льда в недрах планеты таяли и ее поверхность вновь покрывалась водой. Первая такая эпоха наступила 3,5 миллиарда лет назад, затем многочисленные извержения вулканов снова происходили около 1,5 миллиарда лет назад, а также 800, 200 и 100 миллионов лет назад. Продолжительность этих периодов составляла, очевидно, несколько десятков тысяч лет. Вот и океан, обнаруженный в северном полушарии планеты, простирался здесь, по оценке исследователей, 3,5 миллиарда лет назад. В то время на Марсе извергались вулканы, и там было гораздо теплее, чем сегодня.

Теперь бывший водный мир выглядит так: мертвенные камни, припорошившая все красная пыль, зияющие каньоны, пересохшие русла. Почему теплая, влажная планета превратилась в холодный каменный шар? Никто не может объяснить.

Однако водные потоки появляются на поверхности Марса и сегодня. На склонах холмов обнаруживают борозды, прорытые ими. В среднем длина ручьев не превышает одного километра, а ширина – десяти метров. Но главное, что они есть. На Марсе существует вода в жидкой форме! Разумеется, из-за низкого атмосферного давления и невысоких температур эта вода должна либо быстро испариться, либо замерзнуть. И тем не менее из года в год все повторяется.

Так, по фотографиям, сделанным зондом «Марс Реконнесанс Орбитер», было замечено, что с ноября 2006 по май 2009 года одна из борозд вытянулась на 170 метров. Спектральный анализ подтвердил, что здесь протекала именно вода, а не жидкий углекислый газ. Очевидно, по весне, когда температура ненадолго поднимается выше точки замерзания воды, лед, покрывающий склоны марсианских холмов, тает, и тогда на короткое время здесь появляются ручьи и речушки.

Наблюдения, проводившиеся межпланетными зондами, свидетельствуют о том, что марсианская почва изобилует льдом. Огромные скопления водяного льда найдены в середине 2000-х годов в окрестности марсианских полюсов. Однако его суммарный объем, как подсчитали ученые, примерно в 33 раза меньше объема воды в древнем океане, простиравшемся на Марсе. Куда же исчезла вода из этого океана? Возможно, что-то удастся прояснить в ближайшие годы, ведь новые экспедиции к Марсу уже запланированы.