Планетологи раскрыли новые подробности трагической истории Марса, пишет Nature. По мнению ученых, роковую роль для планеты могло сыграть прекращение вулканизма.
Напомним, на поверхности Красной планеты наблюдают многочисленные следы существования на ней в далеком прошлом озер, рек и целых морей. Это и соединенные с кратерами извилистые пересохшие русла, и глинистые минералы — глина может образоваться только в присутствии воды, и именно в жидком состоянии. Короче говоря, все говорит о том, что когда-то Марс пережил сравнительно недолгий период благоденствия: на нем был океан, плотная атмосфера, шли дожди.
В наши дни на Красной планете температура зимними ночами опускается до −100 по Цельсию и даже летним днем на экваторе никогда не поднимается выше примерно +20. При этом воздух настолько разреженный, что даже при плюсовой температуре вода на поверхности не может находиться именно в состоянии жидкости — атмосферное давление для этого слишком слабое. Поэтому вместо того, чтобы таять, как на Земле, лед там сублимирует — немедленно испаряется, минуя стадию жидкости.
В довершение всего на Марсе уровень радиации примерно такой, как на Международной космической станции, то есть на околоземной орбите, и даже немного выше — в районе 250 миллизивертов в год. Для сравнения, на поверхности Земли мы получаем 1 миллизиверт в год, на МКС космонавты «наживают» по 220 миллизивертов за год пребывания.
Как давно уже установлено, причина такого облучения — в практически полном отсутствии у планеты защиты от него, то есть магнитного поля, которое должно вырабатываться ее ядром. Земное ядро создает его за счет того, что в его жидкой раскаленной внешней части происходит постоянное движение вещества, и от этого идут сильные электрические токи. Меж тем ядро марсианское, по мнению ученых, остыло миллиарды лет назад.
Теперь выясняется, что именно это стало корнем проблемы Марса еще по одной причине. Дело в том, что горячее ядро — как раз то, что делает планету геологически «живой»: оно вызывает движение плит ее коры и извержения вулканов, то есть выход магмы из мантии на поверхность. А это очень важно, что мы и видим на примере Земли: известно, что вулканизм поддерживает «круговорот» углекислого газа — так называемый углеродный цикл.
Он работает приблизительно так: вулканы извергают диоксид углерода, а Мировой океан вбирает его обратно из атмосферы и «запирает» в породах. Любопытно, что в земной среде в этом принимают активное участие морские организмы: они с успехом пользуются углекислым газом для строительства своих удивительных известковых раковин. А потом новые вулканические извержения пополняют запасы углекислого газа в воздухе. Как известно, это газ парниковый, поэтому от него сильно зависит температурный режим на планете. Чем меньше его в атмосфере, тем становится холоднее.
Так вот, недавно марсоход Curiosity обнаружил породы с богатым запасом карбонатов — «родственных» известняку минералов, для образования которых требуется углекислый газ. Поскольку достоверных следов жизни на Марсе не обнаружено, предполагается, что эти минералы возникли небиологическим путем: древние марсианские океаны растворяли в себе углекислый газ, получалась угольная кислота, а потом в ходе реакций с твердыми породами возникали и накапливались карбонаты.
Как объяснили планетологи, чем теплее в окружающей среде, тем активнее происходят эти реакции, а за этим следует охлаждение, и за счет этого идет «саморегуляция» климата. Тем не менее без подпитки от вулканов этот баланс неизбежно нарушится, и воцарится холод.
Именно так, по мнению ученых, и случилось на Марсе: Солнце по мере своей естественной эволюции постепенно разгоралось, образовались океаны, они стали все более интенсивно вбирать углекислый газ, но новые его «порции» практически перестали поступать в атмосферу еще около трех миллиардов лет назад, когда потухли все самые крупные марсианские вулканы.
Значит, диоксид углерода постепенно «поглощался» планетой, и это истощало атмосферу. А истощение атмосферы приводит к снижению давления и к тому, что вода уже не может удерживаться на поверхности как жидкость. Возможно, это сыграло важную роль в том, как Марс пришел к своему нынешнему плачевному состоянию.
Ранее ученые определили, где на Марсе — лучшие места для будущих высадок астронавтов.
