Миллиарды лет назад Марс ещё боролся за воду. Теперь учёные знают — почему он проиграл

Учёные предложили новое объяснение того, почему Марс из планеты с жидкой водой и плотной атмосферой превратился в холодную и сухую пустыню. Последние климатические модели, основанные на данных марсохода Curiosity , показали: когда-то поверхность Красной планеты представляла собой чередование засушливых территорий и временных водоёмов.

Группа исследователей под руководством Эдвина Кайта из Чикагского университета обнаружила ответ на давнюю загадку в породах, собранных в кратере Гейла. Этот регион, расположенный недалеко от экватора, давно считается одним из самых перспективных для изучения геологического прошлого Марса.

Особый интерес у команды вызвало присутствие скрытых карбонатов — минеральных соединений, содержащих углекислый газ.

Учёные смоделировали климатическую эволюцию планеты, учитывая взаимодействие солнечного излучения, атмосферы и поверхности. По их расчётам, рост яркости Солнца способствовал таянию льда, благодаря чему на поверхности периодически появлялись озёра и временные водоёмы.

Тающая влага взаимодействовала с углекислым газом из атмосферы, который вступал в реакцию с минералами горных пород. В результате углерод фиксировался в карбонатах, что постепенно снижало концентрацию CO₂ и ослабляло парниковый эффект.

По мере падения температуры климат становился всё более сухим и холодным. При этом уровень вулканической активности был значительно ниже земного, а значит, выбросы углекислого газа из недр практически отсутствовали.

Так возникло своеобразное климатическое равновесие: периодически на поверхности появлялись участки с жидкостью — своего рода марсианские оазисы — но в целом условия оставались враждебными для её стабильного существования.

Дополнительно на климат влияли и орбитальные изменения. Хаотические колебания наклона оси и формы орбитального пути Марса усиливали чередование влажных и засушливых периодов.

По мнению учёных, карбонаты, обнаруженные в кратере Гейла, отражают климатические циклы Марса за последние 3,5 миллиарда лет. Именно в этих породах, толщиной около четырёх километров, сохранились следы древних процессов, связанных с наличием воды.

Моделирование показало, что даже на поздних этапах истории планеты сохранялись отдельные зоны, где могли существовать небольшие водоёмы. Однако они были крайне нестабильны и исчезали с изменением климата и орбитальных условий.

Авторы работы также допускают, что аналогичный эффект могли давать и грунтовые источники. Этот процесс, как и снеготаяние, способствовал формированию карбонатов.

Постепенное утончение атмосферы и падение давления на поверхности усиливали испарение влаги. В итоге планета приблизилась к так называемой тройной точке, при которой лёд, жидкость и пар могут сосуществовать.

После этого стабильное существование водной среды на поверхности стало невозможным. Марс окончательно утратил способность поддерживать полноценные оазисы и превратился в безжизненную пустыню, которую мы видим сегодня.

Важно подчеркнуть, что пока это лишь рабочая модель. Для окончательной проверки теории потребуются новые миссии и более глубокие исследования. Только тогда можно будет точно определить, отражают ли данные кратера климатическую историю всего Марса или это локальное явление. NASA уже разрабатывает для этого новые проекты.

Работа не только проливает свет на прошлое нашего загадочного соседа, но и помогает лучше понять эволюцию климата космических объектов, включая Землю. Схожие процессы связывания углерода происходят и на нашей планете. Такие исследования особенно важны для поиска следов древней жизни на Марсе, которым занимается марсоход Perseverance. Современные методы анализа позволяют обрабатывать огромные массивы информации, поступающие с зондов.