Загадки космоса. Планеты и экзопланеты

Первую мягкую посадку на Красную планету совершил спускаемый аппарат советской космической станции «Марс-3» в 1971 году. Радиопередача с поверхности шла около 14,5 с, а затем прервалась по неизвестной причине. На этом миссия спускаемого аппарата закончилась. Оставшаяся на орбите станция из-за бушующей на планете в это время бури и неверных настроек выдержки фотоаппарата передавала нечеткие фотографии поверхности Марса. Однако другие приборы, установленные на ее борту, смогли передать на Землю данные о характеристиках атмосферы и грунта и географических особенностях Марса.

В это время американцы исследовали внутренние планеты Солнечной системы с помощью космических аппаратов серии «Маринер», четыре из которых посетили Марс (с 1964 по 1971 год) и прислали-таки на Землю первые снимки его поверхности. Детальное исследование Марса началось с посадки на планету аппарата «Викинг-1» в 1976 году (вслед за ним на Марс приземлился второй аппарат программы – «Викинг-2»). На фотографиях, присланных «Викингом-1», перед исследователями предстал пустынный пейзаж с барханами песка и каменистыми возвышенностями. Ученые не увидели фантастического мира – картинка казалась разочаровывающе земной, воображение так и норовило достроить ее знакомыми образами. «Я бы, конечно, удивился, если бы из-за песчаного бархана появился седой геолог, ведущий на поводу мула, но в то же время сам пейзаж к этому располагал», – писал об этом Карл Саган»[82]. 40 лет спустя пыльный и грязный планетоход Curiosity пришлет множество снимков таких же достаточно однообразых марсианских пейзажей. Экзотикой стали лишь голубые закаты, которые не увидишь нигде на Земле.

Американская орбитальная станция «Маринер-9», посетившая Марс в 1971 году, «разглядела» на планете каналы (скорее напоминающие каньоны Аризоны или Кыргызстана, чем ирригационные сети Лоуэлла). Эти многочисленные разветвленные системы каналов и дельт¹³⁴, образованные потоками воды, стали одним из лучших доказательств наличия на Марсе рек и озер в прошлом. В избытке следы древней воды здесь в последующие годы нашла целая эскадра марсоходов, оснащенных, с каждой новой программой, все более совершенными наборами научных инструментов. Из геологических находок можно выделить различные осадочные породы и минералы, образование которых происходит только в воде (например, глину)¹³⁵. Где же сейчас вся марсианская вода?

С октября 2001 года на орбите вокруг Марса находится станция «Марс Одиссей». С помощью его бортовых детекторов нейтронов удалось создать карту распределения водорода (и связанной с ним воды) в приповерхностном слое грунта. Идея исследования очень проста. Когда частицы космических лучей взаимодействуют с горными породами, образуются нейтроны, вылетающие из атомов под разными углами. Часть из них летит обратно – их и регистрирует «Марс Одиссей». Но эти нейтроны обладают разной энергией: в зависимости от того, через какую породу им пришлось пройти на пути к станции. Подповерхностная вода служит хорошим замедлителем нейтронов, и то, насколько скорость нейтронов отличается от расчетной, позволяет вычислить количество воды в марсианском грунте. Оказалось, что водяной лед там занимает в среднем 14 % массы на глубине до 2 м (и это нижний предел оценки), а приполярные регионы могут содержать до 50 % водяного льда в верхнем метре грунта¹³⁶. Открытых водоемов здесь нет, но, что удивительно, есть скрытые.

Совсем недавно радиолокационные исследования, выполненные орбитальным аппаратом «Марс-экспресс», обнаружили озеро жидкой воды шириной 20 км подо льдом на южном полюсе Марса¹³⁷. Этот способ исследований возможен благодаря тому, что снег и лед прозрачны для высокочастотных радиоволн, а жидкая вода – нет[83]. Не удивляйтесь такому повороту событий. Жидкие озера в толще льда могут объясняться высоким давлением, создаваемым в полярных шапках, или же минеральными примесями в воде, снижающими температуру плавления водяного льда. Жидкая вода к тому же может образоваться из-за таяния подповерхностного льда. Так, в 2015 году пришло сообщение об обнаружении на марсианских склонах в летний период темных полос, которые могли образоваться при участии соленой воды¹³⁸.

Перечислять доказательства наличия воды на Марсе можно еще долго, но надеюсь, я вас уже убедил. Допустим, что здесь когда-то была микробная жизнь (в первый миллиард лет условия на Марсе и на Земле не сильно отличались). Далее предположим, что в то время как Марс терял атмосферу и замерзал, некоторые из этих микроорганизмов постепенно приспосабливались к новым условиям жизни на планете. Сегодня они могут жить в приповерхностных слоях марсианского грунта. Это действительно возможно – известно, что даже земные микробы способны выживать в марсианских условиях¹³⁹.