Холодный и сухой сегодня, Марс был теплой и влажной планетой в прошлом, но, похоже, только периодически. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience в воскресенье.
Сегодня, однако, Марс является холодной планетой, а давление углекислого газа в его атмосфере слишком низкое для существования жидкого H2O. Если бы вы попытались лить воду на его поверхности, то она одновременно замерзала и испарялась.
В таком случае возникает резонный вопрос: “А когда на Марсе была жидкая вода?”
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, планетарный геолог Эдвин Кайт (Edwin Kite) из Калифорнийского технологического института принимает вызов этой загадки.
Кайт и его команда измерили кратеры, появившиеся на поверхности Марса после падения астероидов, чтобы получить представление об атмосферном давлении планеты в прошлом.
Принцип, лежащий в их расчетах заключается в следующем: чем толще атмосфера, тем больше должен быть астероид, чтобы выжить в результате трения с ней. И наоборот, тонкая атмосфера означает, что даже мелкие объекты способны выжить и достичь поверхности Марса.
Команда ученых изучила 319 кратеров в районе гряды Эолида (Aeolis Dorsa), которому насчитывается 3,6 млрд. лет и который имеет признаки наличия в прошлом рек.
Они подсчитали, что эти кратеры образовались, когда атмосферное давление на Марсе достигало 0,9 бар. Это давление в 150 раз больше сегодняшнего и близко к давлению на Земле на уровне моря.
Плохая новость, однако, заключается в том, что Марс является гораздо более удаленной планетой от Солнца, чем Земля, а в то далекое время наша звезда была гораздо менее яркой, чем сегодня.
В результате Марсу потребовалось бы давление не менее 5 бар на поверхности, чтобы держаться выше точки замерзания воды. Но, кажется, атмосфере не хватало плотности в тот период.
Одним из объяснений наличия рек в тот период, может быть высокая кислотность воды и повышенное содержание соли в ней, что обеспечило ей более низкую температуру замерзания и позволило существовать в жидком виде в среде с низким давлением воздуха.
Другая версия говорит о том, что парниковые газы от извержения вулканов помогли Марсу на некоторое время получить более плотную атмосферу, что также позволило воде существовать в жидком виде.
Наконец, еще одна версия заключается в наличии так называемых “переходных интервалов” плотной атмосферы, вызванных наклоном планеты. Дело в том, что ось вращения Марса медленно изменяется. Одна такая осевая революция завершается раз в 120 тыс. лет. Это приводит к серьезным изменениям в количестве солнечного света, достигающего полюса планеты. Атмосфера начинала наполнятся газом, а вода начинала нагреваться и формировать реки. Таким образом, данные отклонения Марса то создавали, то исключали благоприятные условия для существования воды в жидком виде.
Источник: Nature