Новые снимки высокого разрешения стереоскопической камеры HRSC на борту европейского зонда "Марс Экспресс" показывают систему сухих, сильно разветвленных речных долин к востоку от ударного кратера Гюйгенс. Эти долины еще раз подтверждают, что на Марсе раньше, пусть даже на протяжении ограниченного времени, был более теплый и более влажный и, возможно, даже более пригодный для жизни климат, чем сегодня.
Снимок речных долин к востоку от кратера Гюйгенс, сделанный камерой зонда «Марс Экспресс». © ESA/DLR/FU Berlin/ CC BY-SA 3.0 IGO
Как сообщает Немецкий аэрокосмический центр (DLR), который управляет камерой HRSC, системы долин, такие как та, что была показана сейчас, возникли более трех с половиной миллиардов лет назад и поэтому обычно находятся в самых старых регионах с большим количеством кратеров в южной части нагорья Марса. Для ученых-планетологов существование таких сетей долин доказывает, что Марс имел другой, возможно, более теплый, более влажный и, следовательно, возможно, более пригодный для жизни климат и, скорее всего, более четырех миллиардов лет назад имел свой круговорот воды.
«На снимках видно, что поверхность покрыта сетью извилистых долин, каждая из которых имеет дендритный, разветвленный рисунок», - говорится в пресс-релизе DLR к новым снимкам Марса. - «В гидрологии термин «дендритный» происходит от дендрона (по-гречески «дерево») и описывает долину, вверх по которой боковые долины-ответвления становятся все меньше, которые, в свою очередь, подпитываются еще меньшими притоками. В результате получается структура, похожая на структуру дерева, со стволом, ветвями и небольшими сучьями. На Земле эта схема эрозии встречается на большинстве рек и является результатом круговорота воды - с осадками, стоком, испарением и повторным выпадением осадков. В свою очередь, на Марсе имеются также едва разветвленные, также давно высохшие речные долины, которые обладают более прямолинейной структурой без многочисленных притоков; они имеют другую историю, потому что образовались они в результате выхода подземных вод».
Залив Муса в северо-восточном Иране обнаруживает сходство дендритных речных долин Марса и Земли. © ESA / CC BY-SA 3.0 IGO
А чтобы образовать такие разветвленные долины, на Марсе когда-то должна была быть жидкая вода. Соответствующее происхождение воды - будь то осадки, подземные или талые воды изо льда ледников - часто можно определить по типу структуры долины, объясняется в пресс-релизе: «Сети долин, которые имеют дендритное расположение, были, скорее всего, сформированы на Марсе поверхностным стоком от осадков или талых вод. Истоки долин обычно расположены на топографическом гребне, например, на водоразделе, а прохождение впадин следует локальному градиенту. Термин «водораздел» относится к границе между двумя смежными речными системами, которая обычно проходит вдоль хребтов».
Вид с наклонной перспективы: речные долины к востоку от кратера Гюйгенс с борта «Марс Экспресс». © ESA/DLR/FU Berlin/ CC BY-SA 3.0 IGO
Исходя из предоставленных моделей высот (см. рис.) можно также сделать вывод, что водные массы текли с севера на юг. Самые большие долины на новых снимках имеют ширину до двух километров и глубину до 200 метров. Особенно те, которые расположены в направлении восток-запад, имеют признаки сильного выветривания и разрушений под воздействием эрозионной силы воды, стекающей по краям долины. Дендритные системы долин также обнаружены и в других местах на краю кратера и впервые были обнаружены камерой HRSC зонда Mars Express в 2004 году.
Подоплека
Сегодня считается, что изменение климата произошло на Марсе примерно от 3,7 до 3,8 миллиардов лет назад, когда условия окружающей среды менялись от более нейтральных, благоприятных для среды обитания, спорадически влажной среды к гораздо более кислой, враждебной и засушливой. превращаясь в холодный мир. Основной причиной этого является - согласно современным знаниям - постепенная потеря атмосферы Марса и изменение вулканической активности планеты. «Это изменение климата превратило соседнюю с нами планету из «подающей надежду»,с временно существующими реками и озерами, в планету, которая стала лишь сухой, холодной и соленой», - говорит профессор Ральф Яуманн из Института DLR по исследованиям планет и руководитель экспериментальной камеры HRSC.
Топографическая карта фрагмента снимка. © ESA/DLR/FU Berlin/ CC BY-SA 3.0 IGO
Одна из причин, по которой Марс потерял свою атмосферу, связана с отсутствием магнитного поля, хотя оно у него и была в течение первых пятисот миллионов лет существования планеты: «Поскольку магнитное поле становилось все слабее и слабее, солнечный ветер мог последовательно расщеплять молекулы атмосферы, а ускоренные ионы терялись в космосе. Из-за этого и из-за снижения вулканизма атмосфера становилась все более разреженной. Кроме того, размеры Марса равны лишь половине земных, поэтому его силы притяжения едва хватало, чтобы связать молекулы атмосферы под действием собственной гравитации. Уже при определенном атмосферном давлении вода на планете не может оставаться физически жидкой, а остается только лишь в форме льда или газа. А отсутствие осадков окончательно разрушило круговорот воды на Марсе».
Вид северной полярной шапки Марса. © NASA
Даже если бы температура здесь и сейчас оставалась бы на достаточном уровне, жидкая вода все равно немедленно испарилась бы из-за тонкой и разреженной атмосферы у поверхности Марса. Тем не менее, в нижних слоях марсианской почвы вода все еще может присутствовать в больших объемах в форме водяного льда. Кроме того, две полярные ледяные шапки Марса состоят из смеси льда и углекислого газа. Впрочем, при особо экстремальных условиях (например, в очень соленых растворах) теоретически даже сегодня вода на Марсе может краткосрочно существовать в виде жидкости.
0
