Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной

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, а был ледяным и влажным. В древней марсианской атмосфере было так мало углекислого газа, что общая температура на Марсе не могла подняться выше нуля [29] и удерживаться на этом уровне. К счастью, для жидкой воды это не проблема. В сухих долинах Мак-Мердо в Антарктиде до сих пор есть обширные озера, скрытые подо льдом. Столбик термометра поднимается выше нуля только на пару дней в году, но этого достаточно, чтобы растопить ледники и снег и обеспечить подземные озера талой водой. «Они сохраняются круглый год, и считается, что некоторые из этих озер существуют в этом регионе последние 1000–2000 лет», – рассказывает Ривера-Эрнандес. Судя по тому, что черты водного рельефа появились на Марсе далеко не сразу, возможно, Марс был похож на Антарктиду на протяжении большей части своей истории – и уже после того, как его первоначальная атмосфера была уничтожена Солнцем.

Но что же северный океан? Чтобы он существовал, нужно было держать в одном месте очень много воды, не дать ей замерзнуть и быстро испариться в космос. Может быть, Красная планета действительно когда-то была голубым шариком, как Земля?

Я не раз замечал, что самые информативные беседы у меня проходили не со старшими коллегами из высших эшелонов академической науки, а с выпускниками и аспирантами, которые все еще работают над своими диссертациями или недавно их защитили. В отличие от высокопоставленных чиновников, эти ученые потратили последние несколько лет на решение небольшой горстки научных проблем, поэтому они, как правило, знают об этом больше, чем кто-либо другой. Они также менее косные в своих взглядах, чем многие крупные ученые.

Эшли Палумбо, недавно получившая докторскую степень по планетологии в Университете Брауна, провела много времени, изучая раннюю атмосферу, гидрологию, климат и геологию Марса. В 2020 году она сосредоточилась на парадоксах воды на ледяном Марсе. Она действительно хорошо разбирается в этом вопросе и говорит, что дело может быть не в том, что климатические модели ошибочны или геологические данные неверны. «На самом деле, скорее всего, ошибок там нет», – рассуждает она.